Informes Finales Vol. II

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Editado por Octavio Oltra

Informes FinalesProyectos FIA

Volumen II

Producción PredialMercado

Formación y Desarrollo de los Recursos HumanosGestión Ambiental y Comunidad

ResumenÉsta publicación presenta los

informes finales de veinte

proyectos que formaron parte de

los proyectos originales del

Consorcio Lechero financiados

por la Fundación para la

Innovación Agraria. La ejecución

de estos proyectos de

investigación y desarrollo estuvo

a cargo de la Universidad Austral

de Chile y del Instituto de

Investigaciones Agropecuarias

(INIA) y sus resultados

constituyen parte importante de

los aportes que el Consorcio

Lechero ha realizado en el

cumplimiento de la misión

institucional que involucra la

creación de conocimiento y

tecnologías que apoyen el

aumento de la competitividad del

sector lácteo nacional.

Manuel Antonio Matta 1266Osorno, ChileFono/Fax: (56)(64) 2226 123www.consorciolechero.cl

C O N S O R C I O T E C N O L Ó G I C O D E L A L E C H E

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IntroducciónÉsta publicación presenta los informes finales de veinte proyectos concluídos durante el año 2012 que formaron parte del proyecto FIC-CS-C-2004-1-P-001 Consorcio Tecnológico de la Leche que fue financiado por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA). De ésta forma, en ésta edición tenemos el agrado de presentar veinte proyectos de investigación y desarrollo cuya ejecución comenzaron en el año 2008 a cargo de la Universidad Austral de Chile y del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) y cuyos resultados constituyen parte importante de los aportes que el Consorcio Lechero ha realizado en el cumplimiento de la misión institucional que involucra la creación de conocimiento y tecnologías que apoyen el aumento de la competitividad del sector lácteo nacional.

El Comité Técnico Asesor del Consorcio Lechero, en un comienzo generó un marco para la acción estratégica del Consorcio, agrupando las áreas temáticas de intervención en lo que se denominan “plataformas”. Estas plataformas son cinco y contienen dentro de ellas los 30 proyectos que constituyeron la cartera de proyectos ejecutados por el Consorcio Lechero y financiados por el FIA. Dentro del los proyectos informados en éste documento, se incluyen diez y seis proyectos de la plataforma de Producción Predial, uno de la plataforma de Mercado, uno de la plataforma de Formación y Desarrollo de los Recursos Humanos y dos de la plataforma de Gestión Ambiental y Comunidad.

Es importante mencionar que la información presentada en ésta publicación, se encuentra en un formato resumido que respeta los informes finales de los proyectos que fueron presentados al FIA como institución financiadora y supervisora. Para el caso de la difusión y transferencia técnica de ésta información, el Departamento de Extensión del Consorcio Lechero es quien genera los formatos y mecanismos para transferir ésta información a los diferentes actores de la cadena acorde a los requerimientos de extensión.

Finalmente, es fundamental agradecer a los investigadores y colaboradores tanto del Instituto de Investigaciones Agropecuaria como de la Universidad Austral de Chile quienes trabajaron en los diferentes proyectos con la convicción que la información generada constituye un aporte importante para el mejoramiento de la competividad del sector lechero nacional.

Octavio Oltra H.Jefe Departamento de Investigación y Desarrollo

Consorcio Tecnológico de la Leche

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Informes Finales Proyectos FIA Volumen II

Índice de ProyectosPlataforma Producción Predial

Identificación y Monitoreo de Sistemas Productivos de Leche Competitivos por Macrozonas Homogéneas en ChilePagina 5

Evaluación Técnico Económica y Ambiental del Manejo, Almacenamiento y Utilización de Purines en Predios Lecheros para las Distintas Macrozonas HomogéneasPagina 31

Diseño de modelos bioeconómicos para identificar los sistemas óptimos de producción de leche según zona agroecológica.Pagina 47

Modelo agroclimático para caracterizar y cuantificar áreas homogéneas de producción de forrajePagina 67

Actualización de curvas de producción y calidad de praderas por macrozonas homogéneas.Pagina 91

Evaluación de factores nutricionales limitantes bajo condiciones de confinamiento.Página 113

Evaluación de usos estratégicos de la suplementación bajo condiciones de pastoreo.Página 129

Información base sobre la presentación y características de las alteraciones metabólico-nutricionales en el rebaño lechero nacional: sistema de diagnóstico, control y detección temprana de situaciones de desbalances nutricionalesPágina 143

Transferencia de metabolitos a la leche de importancia en la seguridad alimentariaPágina 159

Actualización de bases técnicas para la producción y utilización eficiente de forrajes conservados y evaluación de tecnologías de conservación de forrajes por macrozonas.Página 175

Desarrollo y actualización de bases técnicas para el manejo de pastoreo eficiente y sustentable.Página 195

Base de datos analíticos de alimentos y sistema experto para el cálculo de balances forrajerosPágina 213

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Estrategias de uso y manejo eficiente de nutrientes a nivel predial para el mejoramiento y/o mantención de los niveles de fertilidad de los suelo en los sistemas de producción de leche por macrozonas homogéneasPágina 223

Sistema nacional de evaluación técnico-económica de especies y cultivares forrajeros bajo condiciones de pastoreo y cortePágina 239

Evaluación y manejo agronómico de cultivos suplementarios por macrozonas homogéneas.Página 253

Asociación entre niveles de células somáticas en leche de estanque y la incidencia de mastitis clínica en rebaños lecheros del sur de Chile (X Región)Página 273

Plataforma Mercado

Análisis comparativo y periódico de factores productivos prediales relevantes para la competitividad de la producción lecheraPagina 293

Plataforma Formación y Desarrollo de los Recursos Humanos

Plan de formacion de postgrados, becas de investigació∫n y pasantiasPagina 309

Plataforma Gestión Ambiental y Comunidad

Caracterización de insumos prediales utilizados en la lechería nacional para el aseguramiento de la calidad.Pagina 321

Respuesta de praderas y cultivos a la aplicación de purines de lechería por macrozona homogéneaPagina 333

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Plataforma Producción Predial

PROYECTOIDENTIFICACIÓN Y MONITOREO DE SISTEMAS PRODUCTIVOS DE LECHE COMPETITIVOS POR MACROZONAS HOMOGÉNEAS EN CHILE

Código: M1P2

Regiones de Ejecución: Valparaíso, Metropolitana, Libertador Bernardo O’Higgins, Maule,Biobío, de la Araucanía, Los Ríos, Los Lagos.

Agentes Ejecutor: Instituto de Investigaciones Agropecuarias Universidad Austral de Chile.

Coordinador del Proyecto: Francisco Lanuza A.

Investigadores participantes: Osacar Balocchi, Paul Escobar, Marisol González, Sergio Hazard, Lorena Ibañez, Rubén Pulido, Oriela Romero, Norbelto Teuber, Dagoberto Villaroel.

Costos (en pesos): 235.541.977

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I. RESUMEN EJECUTIVO

Los cambios de escenario de los mercados agropecuarios en la actual economía global, obliga a una permanente observación de la dinámica productiva para mantener y/o acrecentar la competitividad alcanzada por los rubros productivos. El sector lácteo en particular, es especialmente complejo en la producción primaria y está inserto en un mercado muy distorsionado a nivel mundial, y sujeto a una serie de factores no controlables que ponen a prueba su estabilidad. El foco de atención del proyecto fue identificar y monitorear sistemas lecheros competitivos en las distintas macrozonas homogéneas del país donde se desarrolla la actividad lechera.

Se definieron 8 macrozonas según características agroclimáticas, desde la región de Valparaíso a la precordillera de la costa en las regiones de Los Ríos y Los Lagos. De un universo de 558 predios lecheros preseleccionados, se eligieron inicialmente 20, representativos de los principales sistemas de producción, para realizar un seguimiento mensual de sus sistemas productivos; luego se agregaron dos con sistemas estacionales. Se llevaron a cabo mediciones de campo y calcularon un total de 45 indicadores para observar el desempeño productivo-económico del sistema lechero. Posteriormente se definieron 18 indicadores en 6 áreas: productividad, alimentación, reproducción, salud e higiene, productividad laboral y financiero. Los predios seleccionados tenían en promedio, treinta años en lechería, representaban a todos los estratos de tamaño y sistemas productivos predominantes en las macrozonas. La raza predominante es Holstein Friesian (HF)con 62%; existe una alta variabilidad en algunos indicadores como producción por hectárea (ha) del sistema lechero de 10.090 ± 4.524 L; la participación de pradera de pastoreo en la dieta de las vacas en leche fue de 3.334 ± 1.404 Kg. MS/año; la participación del forraje en la dieta alcanzó el 76,3% (59-92%); alimentos comprados 20,8±9,8%; la eficiencia del uso del concentrado entre 104 y 364 gramos/L; el consumo MS/vaca/día en lactancia fue de 20,1±3,1 Kg.; prevalencia de mastitis clínicas (2,98%), cojeras (2,90%); la mortalidad de terneros 6,4%; la productividad laboral 66.028 ±35.872 L/mes; el volumen total de purines 4.109 m3/año; los costos de alimentación $77 ± 15/L,; los costos mano de obra $26,3± 13/L; los márgenes operacionales por ha $288.341 ± 341.146.

II. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES GENERALES

La característica común de los países más competitivos en producción de leche es la de encontrarse en zonas de clima templado mediterráneo, en donde la base de la alimentación de los rebaños son las praderas cosechadas directamente por los animales; no se requiere de mucha infraestructura de estabulación, la productividad laboral es alta y existe regularmente un muy buen apoyo tecnológico en el proceso productivo (Arini, 2004, Dexcel, 2004,

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IFCN 2000-2003). En Chile los sistemas de producción de leche existentes se han formulado para abastecer la demanda interna del país. La industria, ha estimulado regularmente producir leche en forma permanente durante el año. Esto conduce a que, dada la estacionalidad de crecimiento de la pradera permanente (Teuber y Balocchi, 2003), se tenga que conservar una gran proporción y establecer cultivos forrajeros suplementarios, que junto a los concentrados, encarecen el sistema lechero.

A nivel macro, en el Centro-Sur y Sur de Chile se han identificado diferentes áreas edafoclimáticas, que determinan variaciones en la pradera y cultivos forrajeros (ej.: tasas de crecimiento, estacionalidad y rendimientos potenciales), que inciden sobre la construcción y funcionamiento de los sistemas productivos de leche. De aquí la importancia de conocer y monitorear las características en cada zona y su dinámica de crecimiento. Existe un modelo (PRADSIM), que en base a los atributos de cada zona, modela y estima el crecimiento de las praderas permanentes, siendo éste un elemento de ayuda para la toma de decisiones en sistemas de producción. Es necesario contribuir y ampliar la base de datos, lo que permitiría definir con mayor precisión las unidades edafoclimáticas; esto, apoyado con la validación del crecimiento de las praderas a través de un monitoreo continuo de su crecimiento y de las condiciones climáticas que lo acompañan. La controversia entre la producción de leche por vaca y la producción/ha, ha sido permanente. Este dilema se podría aclarar si se incorpora en la discusión los aspectos económicos y de sustentabilidad, ya que finalmente existen diferentes sistemas para producir leche, pero lo fundamental es que la actividad sea económicamente atractiva y sin deterioro del medio ambiente. Sin embargo, para realizar una evaluación económica adecuada es necesario conocer las respuestas biológicas a través de estudios realizados con diferentes eficiencias de uso de la pradera y cultivos forrajeros, determinando los efectos sobre los animales y sobre las producciones por unidad de superficie. En la medida que la carga animal aumenta, hay mayor utilización del forraje disponible, pero se deteriora la producción individual y puede afectar la condición de la pradera, de los animales y del suelo. Esto lleva a la necesidad de generar una sectorización de la fragilidad ambiental predial, que permita mejorar la eficiencia productiva de los nutrientes utilizados (N, P, K y otros) en sistemas de producción de leche basados en el pastoreo, estableciendo normas y criterios de manejo y aplicación de fertilizantes.

Los diferentes sistemas evaluados desde la VIII a la X regiones (Anrique y otros 1998, Jahn y otros 2006, Klein y otros, 1998, Lanuza 1994), en donde se recepciona cerca del 92% de la leche (ODEPA, 2010), han reportado producciones por ha entre 7 mil y 19 mil L de leche con cargas de 1,6 a 2,5 vacas/ha.

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Para potenciar la producción de leche competitiva para el mercado interno, así como para la exportación, se hace necesario, con los nuevos conocimientos y tecnologías, formular permanentemente nuevos modelos de producción probados a escala experimental y validados posteriormente a escala comercial, que utilicen muy eficientemente los recursos forrajeros con el tipo animal más adecuado, para que éstos sean sustentables ambientalmente y generen la mayor rentabilidad; esta metodología de “Farmlets” ha sido muy exitosa en otros países (Clark 2010).

III. OBJETIVOS DEL PROYECTO:

3.1 Objetivo general

Identificar y monitorear los sistemas de producción de leche competitivos en las distintas macrozonas homogéneas de importancia lechera para Chile.

3.2 Objetivos específicos

1. Definir las principales macrozonas homogéneas de importancia en la Producción de leche e identificar a los diferentes tipos de productores del sector.

2. Realizar un monitoreo para caracterizar los sistemas lecheros comerciales representativos en cada macrozona desde la perspectiva biológica, tecnológica, económica, ambiental y de sus recursos humanos.

3. Identificar y tipificar los sistemas comerciales, más representativos y competitivos en cada macrozona para su evaluación.

4. Desarrollar y evaluar sistemas lecheros a escala (Mini granjas o “Farmlets”) en los centros experimentales.

IV. METODOLOGÍA DEL PROYECTO:

Macrozonas Lecheras.Desde la perspectiva de la producción silvo agropecuaria, en Chile se identifican 7 macro regiones que se caracterizan por cierta similitud de clima y geografía. La casi totalidad de la producción de leche del país que recepciona la industria, lo hace en cuatro de estas macro regiones, Central, Centro-Sur, Sur-Frontera y Sur, abarcando desde la región de Valparaíso hasta la región de los Lagos. ODEPA al entregar las estadísticas de recepción de leche en Planta industrial divide al país en Zona Metropolitana, VIII Región del Biobío, IX Región de la Araucanía, XIV Región de Los Ríos y X Región de Los Lagos.

Considerando los factores climáticos de pluviometría y temperatura, requerimientos de agua para riego de forrajes, diversidad de tipos de suelos que al interactuar favorecen o limitan la productividad agropecuaria, competencia

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por el uso de suelos, etc., el equipo de proyecto hizo una propuesta definiendo 8 Macrozonas lecheras que tienen características similares climáticas, de períodos de sequía, temperaturas, amplitud térmica, condiciones de suelo y concentración de la producción de leche, sistemas productivos estabilizados por largo tiempo, etc. Esta propuesta fue validada por un Comité de Expertos, nominado por el Consorcio Lechero.

Monitoreo de predios lecherosSelección de predios.Del universo de productores lecheros se focalizó la búsqueda de predios en información de Centros de Gestión, Plantas lecheras socias del Consorcio, entidades que hacen control lechero oficial, productores asociados a gremios, Grupos de Transferencia Tecnológica y Socios Tecnológicos (UACH e INIA), además de la información censal más reciente (INE, 1998). En general, el objetivo básico al inicio, era la captura de información general sobre los sistemas productivos, de tal forma que se realizó la elección de los predios con los sistemas lecheros más representativos y con la mejor cantidad y calidad de información.

La información entregada, se analizó considerando algunos indicadores principales como tamaño predial, número de vacas, ubicación geográfica, tipo de sistema productivo y producción entregada a la industria, de tal forma que del universo de 558 predios, se preseleccionaron 124 productores a los que se les aplicó una encuesta estática de sondeo rápido durante una visita predial.

Dado que el producto comprometido a nivel nacional era de 16 predios caracterizados, en cada macrozona se hizo un ranking de productores preseleccionados y los cuatro primeros se validaron ante las directivas de las asociaciones gremiales. En algunos casos, se optó por un orden distinto o se rechazó algún predio por razones fundadas de los interlocutores. En la medida que fueron seleccionados los predios, se visitaron en compañía del profesional técnico que llevaría a cabo el seguimiento al sistema productivo. También fueron incorporados algunos predios de la Agricultura Familiar Campesina (AFC).

Hacia fines del año 2009, el Comité Técnico solicita se lleve a cabo también un seguimiento dinámico a predios que tengan sistemas estacionales de producción con partos en “primavera”, para lo cual se reciben propuestas de algunos socios del Consorcio. Solo pudieron calificar con las exigencias del estudio dos de los predios, uno de un particular reconocido por sus pares, y otro, no validado como predio de productor representativo. Sin embargo, se decidió incorporarlo debido a la calidad de información que tenía. En el cuadro 1 se entrega el número y la distribución de los predios en las macrozonas señalándose el tipo y características principales del sistema.

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Macrozona Nº PrediosTipo de sistema /caracterización

principal

1 2 Sist. intensivos, vacas HF¹ parición permanente, en estabulación completa. Suelo bajo riego y cultivos forrajeros intensivos. Altos niveles de concentrados y subproductos.

2 3 Sist. intensivos, vacas HF parición permanente, suelo bajo riego y cultivos forrajeros intensivos.Predio 1. Mediano; Estabulación completa.Predio 2. Mediano; Semi-estabulación.Predio 3. De AFC; Semi-estabulación.

3 2 Sistemas semi-intensivos, vacas HF y cruzas con ON¹, parición bi-estacional (otoño-primavera) Suplementación en períodos críticos.Predio 1. Mediano; Semi-estabulación, suelo bajo riego.Predio 2. De AFC, entrega a Acopio Lechero (CAL). Pastoreo y suplementación.

4 2 Sistemas pastoreo con suplementación de forrajes y concentrados. Suelos secano.Predio 1. Vacas Doble propósito (ON y OC¹) parición bi-estacional.Predio 2. Vacas HF parición bi-estacional.

5 3 Sistemas pastoreo con suplementación forrajes, concentrados y cultivos forrajeros; suelos secano.Predio 1. Grande; vacas HF, parición permanente con concentraciones en otoño y primavera, semi-estabulación. Cultivos forrajeros conservación y fresco.Predio 2. Mediano; vacas HF, parición bi-estacional con semi-estabulación.Predio 3². Mediano; vacas Frisón-Jersey parto estacional primavera.

Cuadro 1. Número de predios seleccionados por macrozona y caracterización principal del sistema productivo.

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Macrozona Nº PrediosTipo de sistema /caracterización

principal

6 4 Sistemas pastoreo con suplementación forrajes conservados, concentrados y cultivos forrajeros; suelos secano.Predio 1. Mediano. Vacas HF parición permanente y concentraciones otoño y primavera.Predio 2. Grande. Vacas doble propósito OC parición bi-estacional.Predio 3. Vacas HF Rojo, parición permanente, concentración otoño y primavera.Predio 4. Predio de AFC. Vacas HF, parición permanente, concentración otoño y primavera.

7 3 Tamaño mediano, sistemas pastoreo con suplementación forrajes conservados, concentrados y cultivos forrajeros.Predio 1. Sin influencia de lago; Semi-estabulación, vacas HF parición permanente con concentración en otoño y primavera.Predio 2, Con influencia de lago vacas HF parición permanente. Suelos secanoPredio 3². Con influencia de lago vacas HF predominante y cruzas con Jersey y Frisón de parición estacional de primavera. Riego parcial.

8 3 Sistema pastoreo con suplementación de forrajes conservados, concentrados y cultivos forrajeros.Predio 1. Mediano, vacas HF parición bi-estacional otoño-invierno.Predio 2. Pequeño, con semi estabulación y vacas doble propósito FN¹ de parición estacional otoño.Predio 3. Mediano, vacas doble propósito-HF parición bi-estacional otoño-invierno.

¹ HF: Holstein Friesian, ON: Overo Negro; OC: Overo Colorado, FN: Frisón Negro ² Ingresa al monitoreo el año 2010.

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Variables a medir e indicadores

De la segunda selección realizada se identificaron 109 indicadores distribuidos en 6 áreas: económico-financiero, productividad de leche, praderas-cultivos forrajeros, alimentación, inventario de animales, reproducción y ambientales. Posteriormente, y dada la complejidad de algunos de ellos y problemas asociados a la logística, se propuso finalmente, con el concurso del Comité Técnico, una selección de 40 indicadores agrupados en estructurales, y de producción/eficiencia técnica, y económica asociada a la alimentación, que dieran cuenta de la evolución mensual de variables/indicadores relevantes. Finalmente, producto de la consultoría realizada por el consultor neozelandés Tony Bywater de la Universidad de Lincoln, se definieron 18 indicadores los que fueron monitoreados durante el transcurso del proyecto (Tabla 1).

Tabla 1. Indicadores finalmente monitoreados durante el proyecto

Área Nombre Indicador Detalle

Productividad Litros leche/ha Litros de leche producidos dividido por el número de hectáreas destinadas a lechería.

Litros leche/vaca Litros de leche producidos dividido por las vacas en ordeña.

Kilos de peso vivo/ha Kilos de animales dividido por el número de hectáreas destinadas a lechería.

Alimentación Pasto desaparecido (comido)/vaca/año

Estimaciones de pre y post pastoreo con plato, acumulada a lo largo del año en kg de MS/vacas lechería.

% pasto en la dieta Porcentaje de pastos usado en la alimentación de vacas o desaparición promedio de pradera por día (en kg MS).

Forraje/Concentrado Relación entre forraje y concentrado usado en la alimentación de vacas.

% de alimento comprado Porcentaje de alimento utilizado que no es producido dentro del predio (kgMS) del total de alimento consumido (kg de MS).

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Reproducción Tasa de preñez a los 90 días en leche

Proporción de vacas preñadas luego de 90 días de paridas.

Salud e Higiene % Mastitis Clínica Porcentaje de casos clínicos del las vacas en leche.

% de Cojeras Porcentaje de casos clínicos del las vacas en leche.

Promedio nacimientos Promedio de partos de todas las vacas de desecho en los últimos 12 meses.

Bono de sanidad e higiene

Proporción del potencial obtenible en la planilla de pago de la planta por concepto de bonos de sanidad e higiene en el último mes.

Mortalidad de terneros Promedio de terneros que mueren dentro del primer año de vida, incluyendo los terneros nacidos muertos, respecto del número total de nacimientos (vivos y muertos).

Productividad del Recurso Humano

Litros/trabajador Producción de leche total dividida por el número total de JCE (Jornada completa equivalente) de trabajadores.

Litros/ordeñador Producción de leche total dividida por el número total de JCE de ordeñadores.

Financieros Costo alimentación/litro Costo total alimentación de vacas en leche dividido por los litros producidos

Costo mano de obra/ litro

Costo total de mano de obra del predio lechero dividido por los litros producidos

Margen operacional/ha Ingresos por venta de leche y animales menos los costos directos dividido por el número de ha dedicadas a lechería.

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La metodología para extraer la información en el monitoreo de los sistemas estuvo enmarcada en un estudio observacional, prospectivo y de cohorte. Para su realización se confeccionaron encuestas de aplicaciones anuales y de aplicación mensual, con el propósito de hacer seguimiento de variables continuas (encuesta mensual) y determinar la reestructuración del sistema productivo (encuesta anual).

La información de las encuestas anuales y mensuales fue procesada para extraer indicadores mensuales con el programa Excel, además se utilizó el software estadístico JMP 9.0, para procesar la información y extraer descriptores y asociaciones válidas de los datos recolectados.

Se realizó una estimación la emisión de metano potencial del rebaño para ganado de leche y carne, utilizando la fórmula sugerida por Ellis et. al., (2007) :(3.27 + 0.74*DMI)*0.2388459; se basa en estimar la emisión de metano de cada animal considerando su consumo de materia seca (DMI: Dry matter intake). Una vez estimada, el valor obtenido se multiplicó por el total de vacas del rebaño para tener un estimado del potencial contaminante.

Respecto de la información específica de gestión económica, solo se extrajo datos de precios de leche y de los alimentos; en alrededor de la mitad fueron entregados por el centro de gestión que los atendía, y el resto por su cantidad y complejidad, se abordó a través de los sistemas de gestión que los propios predios tenían.

Unidades lecheras de Ajuste Tecnológico (ULAT)

En tres macrozonas se implementaron módulos a escala experimental para comparar sistemas productivos (sistema intensivo vs semi-intensivo con algo de pastoreo en INIA Los Angeles, Macrozona 2; o estudiar el factor intensidad de pastoreo con oferta alta y baja de pradera, aspecto de relevancia para el sistema lechero a pastoreo en la UACh Vista Alegre, Macrozona 4). En la macrozona 5,en la Unidad lechera de INIA Remehue, se implementó un módulo a escala experimental para comparar durante tres temporadas, dos sistemas productivos que diferían fundamentalmente en la época de partos de las vacas; uno estacional, llamado de “primavera”, concentrando los partos en los dos últimos meses de invierno y otro bi-estacional, cuya concentración estaba hacia fines de verano, otoño e inicios de invierno (“Otoño”). Ambos sistemas contaban con una superficie de 10 ha cada uno, 90% de la cual era una pradera permanente polifítica con predominio de ballica perenne (Loliumperenne) subdividida en 4 sectores homogéneos. El 10% restante (1 ha), tenía cultivos forrajeros para cubrir déficit de forraje en períodos críticos; maíz para ensilaje en el de “Otoño”, y, nabo y alfalfa en el de “Primavera”. El sistema contempló un rebaño a escala con 22 a 24 vacas Holstein Friesian (>80% HF) primíparas/multíparas con producciones potenciales de 6.500 a

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8.000 L/lactancia, a pastoreo durante todo el año y suplementándose con forrajes conservados y subproductos en un comedero techado y concentrado en sala de ordeña.

Durante el desarrollo del proyecto, se presentaron una serie de inconvenientes que hicieron modificar la metodología y redefinir algunos de los indicadores considerados inicialmente. La razón de esto se produjo debido a diversos motivos. Entre ellos, salida involuntaria de personal de la institución que llevaba el proyecto, lo que afectó el desarrollo de las actividades y las capacidades de éste. Salida de algunos predios seleccionados inicialmente, por el fallecimiento de agricultores y a la crisis del sector lácteo del año 2009, que gatillaron decisiones de algunos de los productores para no seguir colaborando en el estudio. Lo anterior, derivó en reducción de las actividades de monitoreo a solo 13 predios, y al desarrollo como ULAT , la de INIA Remehue, y la de la UACh Vista Alegre como estudio en manejo de pastoreo focalizado en la variable intensidad de pastoreo por la oferta alta o baja de pradera a través del año.

De los indicadores que se llevaban, permanecieron todos los estructurales y a los de gestión productiva económica, se le agregaron sólo 5 (pasto desaparecido/consumido por vaca/año; preñez a 90 días de parida; número de parto de vacas eliminadas; mortalidad de terneros; y bono de sanidad e higiene).

V. RESULTADOS DEL PROYECTO:

5.1 Definición Macrozonas lecheras y caracterización del clima y de los sistemas productivos.

En el Cuadro 2 se presenta un resumen de las macrozonas definidas con una breve caracterización del clima focalizada en la pluviometría y períodos de sequía estival, y de los sistemas productivos de leche más representativos con su base forrajera, material animal y productividades.

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Cuadro 2. Resumen de las macrozonas definidas con su caracterización climática y de los sistemas productivos lecheros predominantes.

M1: Zona Central: RM y V (Casablanca- Melipilla- María Pinto-Padre Hurtado-Pirque) VI (Rancagua- Rengo- San Fernando) VII (Curicó – Talca – Linares).Clima Templado Cálido con una Estación Seca que va desde 7-8 meses (norte) a 3-4 meses (sur) y Pluviometría desde 300 a 1.000 mm, respectivamente.Producción intensiva de leche.Vacas HF¹, Estabulación y pastoreo eventual.Base forrajera Alfalfa-Maíz bajo riego.Gran uso concentrados y subproductos (productividad 6.000-12.000 L/vaca).

M2: Zona Centro-Sur: (VIII y Norte-Oeste IX) VIII (Los Ángeles-Chillán-Concepción) IX (Angol- Renaico).Clima Templado Cálido con una Estación Seca corta (menos de 4 meses) y Pluviometría desde 1.000 a 1.300 mm. (Llano Central).Producción intensiva y semi-intensiva de leche.Vacas HF, Estabulación parcial o permanente.Base forrajera Alfalfa-Maíz-Praderas especies perennes y de rotación, bajo riego.Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad entre 6.000 y 20.000 L/ha).

M3: Zona Sur: IX (Victoria-Lautaro-Vilcún-Temuco-Freire-Pitrufquén-Gorbea-Loncoche).Clima Templado Cálido con Estación Seca corta (menor a 4 meses), Pluviometría desde 1.000 a 1.300 mm. (Llano Central norte) Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea. Hacia el sur y Este (1.800-2.000 mm).Producción láctea intensiva y semi-intensiva con predominancia en pastoreo.Vacas HF, Frisón, y cruzas con otras razas.Estabulación parcial o permanente.Base forrajera Praderas polifíticas mejoradas con especies perennes, de rotación y cultivos forrajeros; en secano y bajo riego.Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad entre 3.000 y 20.000 L/ha).

M4: Zona Sur: Llano central XIV (Lanco-Máfil- Los Lagos- Paillaco- Río Bueno)Clima Templado lluvioso con una Estación Seca corta (menos de 3 meses) y Pluviometría desde 1.000 a 1.300 mm Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea. Hacia el sur y al Este (hasta 1.500 – 1.800 mm).Producción intensiva y semi-intensiva de leche con predominancia en pastoreo.Vacas HF, Frisón, y cruzas con otras razas.Estabulación parcial o permanente.Base forrajera Praderas polifíticas mejoradas. Otras con especies perennes, de rotación y cultivos forrajeros; predomina el secano, algo de riego. Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad 3.000 y 20.000 L/ha).

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M5: Zona Sur: Llano central X (Río Bueno-Osorno-Purranque-Casma).Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea y una Estación Seca corta (1 mes) disminuyendo hacia el Sur; Pluviometría desde 1.300 a 1.800 mm Producción intensiva y semi-intensiva de leche con predominancia en pastoreo.Vacas HF, Frisón, ON¹ y O.C¹., y cruzas con otras razas.Estabulación parcial o permanenteBase forrajera Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con especies perennes, de rotación, y cultivos forrajeros de verano e invierno Predomina el secano; riego escaso.Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad entre 3.000 y 20.000 L/ha)

M6: Zona Sur: Llano sur y oeste, norte Isla Chiloé, X (Los Muermos-Maullín-Pto. Montt-Ancud).Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea y moderada Estación Seca Pluviometría desde 1.600 a más de 2.000 mm Producción intensiva y semi-intensiva de leche con predominancia en pastoreo.Vacas O.C., Frisón, HF y cruzas con otras razas.Estabulación parcial.Base forrajera Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con especies perennes, de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno; en secano. Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad entre 3.000 y 20.000 L/ha).

M7: Zona Sur: Precordillera Andina IX, XIV y X (Villarica-Panguipulli-Futrono-Lago Ranco-Puyehue-Rupanco-Pto Octay)Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea, sin Estación Seca. Pluviometría desde 1.800 y mas de 2.200 mm Producción y semi-intensiva a intensiva de leche con predominancia en pastoreo.Vacas Frisón, HF, OC y cruzas con otras razas.Estabulación parcial.Base forrajera Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con especies perennes, de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno; en secano. Uso de concentrados y subproductos según Intensidad (productividad entre 3.000 y 16.000 L/ha)

M8: Zona Sur: Precordillera Costa, XIV y X (La Unión-Costa Osorno-Río Negro-Crucero Purranque-Fresia)Clima Templado lluvioso con influencia Mediterránea, con Estación Seca (1 a 3 meses). Pluviometría desde 1.800 y mas de 2.200 mm Producción semi-intensiva a intensiva con predominancia en pastoreo.Vacas Frisón, HF, OC y cruzas con otras razas.Estabulación parcial.Base forrajera Praderas naturalizadas polifíticas mejoradas con fertilización; otras establecidas con especies perennes, de rotación, y algo de cultivos forrajeros de invierno/verano; suelos Rojo arcillosos; Secano y algo de riego.

¹ HF: Holstein Friesian, ON: Overo Negro; OC: Overo Colorado

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En el cuadro Nº 3 se presentan los valores productivos promedio de todos los predios incluidos en las diferentes macrozonas definidas en el estudio.

Cuadro 3. Estadística promedio de predios estudiados

Producción leche a planta Prom. 1,6 ± 1 mill. L; rango 93.000 - 4,3 mill. L/año).

Producción ha, sistema lechero 10.090 ± 4.524 L

Producción secundaria de carne 914±266; rango 481 a 1.390 Kg.

Superficie total predial 20 a 35 ha (AFC) hasta 800 ha.

Superficie sistema lechero 169±98 ; rango 18 a 488 ha.

Antigüedad predios lecheros treinta años promedio.

Niveles productivos 8.076 ± 2.016 L/vaca/año.

Litros leche vaca ordeña/día 22±6; rango 14 a 36 L

Carga animal global estimada 2,23 ± 0,47 UA/ha.

Nivel de fertilidad de suelo 21 ppm P, 5,34 pH Ca Cl2, 2,04% de Saturación de Aluminio.

Razas lecheras Holstein Friesian (62%); Overo Negro (16%); O. Colorado (11%); Cruzas (11%).

Tipo reproducción Mayoritariamente inseminación artificial.

Edad al primer servicio fértil 16,8 ± 1,8 meses.

Primer parto 25,9 ± 1,9 meses.

Lapso Inter parto 395,9 ± 29,13 días.

Mortalidad adulto 2,3%.

Nivel tecnológico proceso ordeña Bueno.

Empleo retiradores automáticos 75% de los casos.

Estrategias productivas Gran diversidad entre macrorregiones; Estas disminuyen en macrozonas contiguas donde cambios de clima y suelo son graduales en el sentido norte-sur. También en las regiones de Los Lagos y Los Ríos, en el sentido este-oeste.

Participación pradera pastoreo en dieta de vacas en leche

3.334 ± 1.404 Kg. MS/año.

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Forraje estimado en dieta promedio

Prom. 76,3%; rangos de 59,4 a 92,5%.

Alimentos comprados (MS) Prom. 20,8±9,8%; rangos de 2,6 - 45,4%.

Eficiencia uso concentrado suplementado

227,1±72,4 ; rango 104 y 364 g/L de leche producida

Consumo promedio total de MS/vaca/día en lactancia

20,1±3,1 Kg

Prevalencia de mastitis 2,84±1,84

Prevalencia cojeras clínicas 2,90%±2,27

Bonos sanidad e higiene de leche 87%± 38,6 de las lecherías.

Mortalidad terneros Prom. 6,4%±3,7 (máximo 12%)

Productividad laboral (ordeñador) 66.028±35.872 L/mes.

Purines generados (estimados) Prom. 4.109 m3/año; rango 544 a 11.176 m3/año. (Equivalente a producción diaria de 68 litros/vaca (rango33 a 128 litros/vaca))

Producción agua sucia estimada1.064 m3/año, (Equivalente a Prom. diario 19,4 litros/vaca (9,1 a 53,0 litros/vaca)).

Costo alimentación vacas en lactancia

$77 ± 15/L; rango $54 a 115 nominales.

Costo mano de obra $26,3± 13/L; rango $12,3 y 50,0 nominales.

Márgenoperacionales/ha sistema lechero

$288.341 ± 341.l146; rango $-116.560 a 1,2 mill.

En adelante, se presenta un resumen por macrozona con los datos más relevantes obtenidos durante el seguimiento.

Macrozona 1.

Los 2 predios bajo estudio tienen sistemas intensivos de producción con animales de más de 11.500 L/vaca y promedios diarios de 36 litros. Las vacas de la raza Holstein Friesian son manejadas bajo encierro permanente durante la lactancia, recibiendo forrajes conservados y frescos de alta calidad nutricional junto a altos niveles de alimentos concentrados y sub-productos. La eficiencia del uso de los concentrados varía entre 285 y 319 g/L de leche. Los cultivos forrajeros son el maíz para ensilaje y la alfalfa utilizada como soiling y heno preferentemente. En conjunto, los forrajes participan en promedio entre un 59 y 62% de la dieta aparentemente consumida. El porcentaje de alimentos comprados varía en promedio entre 42 y 45% y fluctúa según época del año.

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Presentan una buena crianza de las hembras de reemplazo con baja mortalidad de terneras y buen ritmo de crecimiento y desarrollo alcanzando el primer parto a los 24 meses; la vida útil promedio de las vacas en el último período del estudio va desde 3,1 a 3,5 partos. La tasa de preñez a 90 días de parida es regular a baja, probablemente producto de los elevados niveles de producción y el retraso de la ciclicidad que trae como consecuencia un alargue de la lactancia.

Macrozona 2.

Los tres predios de esta macrozona se diferencias ya sea por tamaño o por estrategia productiva. En común, tienen el tipo animal (entre 7.000 y 10.000 L) y la base forrajera de maíz ensilaje y alfalfa. Los de tamaño mediano son representativos de la gran mayoría de los predios lecheros de la macrozona, destacando uno en la innovación de incorporar al pastoreo como una estrategia para bajar costos y mejorar el bienestar animal. El predio de la AFC incorpora la pradera, estimándose en alrededor de 3 toneladas de MS el consumo aparente de las vacas en ordeña teniendo la menor suplementación de concentrado. En los otros dos predios hubo cantidades medias a altas de concentrados con eficiencias de entre 311 a 364 g/L de leche.

Macrozona 3.

En esta macrozona el tipo animal predominante es de doble propósito, de tipo frisón.La producción por vaca fluctúa entre 5.700 y 7.500 L. La estrategia productiva varía entre ellos, desde solo praderas bajo riego en uno de ellos hasta aquellos que tienen una cadena forrajera incorporando cultivos forrajeros para las épocas de crisis de crecimiento de la pradera permanente en secano.Los consumos aparentes de este recurso en pastoreo fluctúan entre alrededor de 2 hasta 3,5 ton MS/vaca y suplementaciones de concentrado de entre 124 y 248 g/L de leche. Todos tienen una muy buena calidad de leche logrando altos porcentajes del bono entregado por las plantas.

Macrozona 4.

Los predios de esta macrozona se diferenciaban básicamente en el tipo animal, uno con frisón doble propósito y el otro con HF y producciones anteriores de 5.500 y cerca de 9 mil L/vaca. La base forrajera principal es la pradera permanente y se tiene al maíz ensilaje como cultivo forrajero. También se diferenciaban en la cantidad de personal operario y productividad laboral como por hectárea. La producción de leche por vaca fue similar durante el estudio teniendo diferencias en los márgenes económicos. Factores derivados de la crisis del 2009, como de la gestión productiva hizo perder competitividad en uno de los predios.

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Macrozona 5.

Al inicio del estudio en esta macrozona había dos predios, uno grande y otro mediano, y estrategias productivas algo diferentes. El tercer predio ingresó al estudio por la estacionalidad de producción derivada de la concentración de partos a pesar que no es representativo desde el punto de vista de la pertenencia de la tierra, pero se ajusta a ser manejado bajo los lineamientos de un predio comercial. Se diferencian en las productividades por vaca por el tipo animal empleado y la estrategia productiva, en que algunos utilizan en forma importante los cultivos forrajeros para sustentar la carga animal y otros se ajustan básicamente a la pradera como base forrajera del rebaño lechero. Asociado a lo anterior también destaca los niveles de concentrado suplementados y la eficiencia de uso de ellos que va desde alrededor de 120 hasta 260 g/L de leche. Se destaca también la cantidad de pradera utilizada por vaca al año en que se tienen consumos aparentes de entre 3,2 a casi 4 ton/MS/vaca/año. Al parecer, la crisis del sector en el año 2009 y los ajustes prediales realizados afectaron la gestión económica en forma distinta entre los predios.

Macrozona 6.

Esta macrozona fue la primera en operar y seleccionó a cuatro predios diferenciados entre si por los distintos factores de producción que desarrollaban con estrategias productivas diferentes. Así se tenían diferencia por tamaño de la explotación, intensidad del sistema, tipo animal y otros, que permitían estudiar cuan competitivo eran a pesar de esas diferencias. En común tenían a la pradera permanente, base forrajera principal de los sistemas lecheros de la zona. Los indicadores de eficiencia productiva y económica permitieron observar los potenciales de crecimiento que aún tienen algunos para enfrentar las coyunturas del sector.

Macrozona 7

Al comienzo del estudio en esta macrozona habían solo dos predios medianos que se diferenciaban principalmente por estar o no influenciados por un lago, pero que tenían algunas diferencias en lo referido a estabulación parcial durante el invierno y estrategia de suplementación de concentrados. El tercer predio ingresó al estudio a partir del año 2010 por la característica de su estacionalidad de producción de leche derivada de la concentración de partos a fines de invierno. No se diferencian mayormente por las productividades por vaca pero si por la por superficie y la estrategia alimentaria en términos de uso de cultivos forrajeros distintos y eficiencia del uso del suplemento concentrado. La crisis del sector del 2009 afectó en forma diferenciada a los sistemas, teniendo efectos residuales tales que en promedio de las temporadas en estudio aún se tienen problemas en los márgenes económicos. En alguno

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de ellos. Los porcentajes de pradera pastoreo en la dieta varían en promedio entre 50 y 60%, siguiendo un patrón de evolución similar a través del año. Se estimaron consumos aparentes de alrededor de 3,5 ton MS/vaca/año y eficiencia del uso de concentrados entre 200 y 300 g/L de leche.

Macrozona 8.

En esta macrozona se seleccionaron tres predios representativos de sistemas lecheros de la zona que cuentan con estrategias distintas y se ubican territorialmente en áreas con limitaciones abióticas estructurales. Se diferencian en el tipo animal que utilizan (vacas de 4.700 a 7.000 L), la intensidad del sistema, y el uso de estabulación durante el invierno. La cantidad promedio anual de pradera consumida por vaca varió entre 2,5 y 4,2 ton MS/vaca y la eficiencia del uso del concentrado suplementado entre alrededor de 100 a 200 g/L. La crisis ocurrida en el sector lácteo en el año 2009 afectó en forma diferenciada a los sistemas, teniendo efectos residuales importantes como para tener en promedio del período bajo estudio problemas en los márgenes económicos, según la información recopilada.

5.3 Unidades de Ajuste y Transferencia Tecnológica (ULAT)

ULAT INIA – Remehue

En el cuadro Nº 4 se presentan los resultados productivos tabulados para ambos sistemas (Otoño y Primavera).

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Cuadro 4. Resultados comparados de sistemas productivos con pariciones en Otoño y Primavera.

INDICADOR UNIDAD SISTEMA

Otoño Primavera

Carga animal vacas/ha/año 2,29 2,29

Producción de leche L/vaca masa 6.544 6.633

L/vaca ordeña 7.963 7.717

Materia grasa % 3,99 3,91

Proteína % 3,36 3,38

Producción de leche por superficie L/ha 15.050 15.156

suplementación de concentrado g MS/L 228,65 215,9

forraje conservado extra-predial g MS/L 108,5 15,57

forraje en dieta aparentemente consumida

% 75,93 75,68

pradera pastoreo % 36,51 41,73

Uso cultivos forrajeros % 12 10,5

forrajes conservados (ensilaje) % Dif. a 100

Ofertas de pradera kg MS/vaca/día

27-20 23-11

Peso vivo post-parto (tres temporadas) Kg. 579 530

Condición corporal 2,2-3,3

Tasa de preñez total % 86 82

restricción de época % 75,6 61,7

Tasa de eliminación forzada % 13,6 26,0

Tasa de reemplazos promedio % 25,6 27,3

Tasa de eliminación voluntaria % 12,0 1,3

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En el cuadro Nº 5 se presentan los costos obtenidos en ambos sistemas.

Cuadro 5. Costos promedios de sistemas productivos con pariciones en Otoño y Primavera

ITEM UNIDAD SISTEMA

Otoño Primavera

Praderas $ Kg. MS 29,92 27,93

ensilaje de pradera 67,79 62,48

ensilaje de maíz 58,25

alfalfa pastoreo 32,89

nabo pastoreo 52,13

ensilaje de alfalfa 84,78

concentrados $/Kg 177 y $ 166

Maíz Grano Húmedo 194 189

margen bruto por hectárea $/ha 451.758 489.746

margen bruto por hectárea (considera tasa de reposición)

620.375 519.243

litro de leche $ 159,71 y 156,45

litro de leche (considera tasa reposición)

$ 143,37 y 154,70

ULAT UACH Vista Alegre

En el cuadro 6 se presenta un resumen de resultados del estudio realizado en manejo de pastoreo focalizado en la variable oferta de pradera a través del año para vacas lactantes.

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Cuadro 6. Resumen de resultados productivos al comparar alta y baja oferta de biomasa de praderas permanentes a vacas lecheras a pastoreo (promedio de tres años de evaluación)

VariableOferta pradera

Primavera Verano Otoño Invierno

Fitomasa Prepastoreo(kg MS/ha)

Alta 2.333 2.290 1.942

1.327

Baja 2.293 2.198 1.885 1.302

Fitomasa Postpastoreo (kg MS/ha)

Alta 1.405 1.534 1.439 977

Baja 1.218 1.341 1.306 914

Carga Animal (vacas/ha) Alta 2,7 1,8 2,2 1,6

Baja 3,3 2,4 2,9 2,1

Consumo Aparente por vaca (kg MS/vaca/día)

Alta 13,1 9,0 6,6 6,4

Baja 10,5 6,8 5,3 4,5

Ganancia de Peso (kg/vaca/día)

Alta 0,7 - 0,03 0,4 0,3

Baja 0,5 0,0 0,1 0,1

Producción diaria de Leche (kg/vaca/día)

Alta 26,0 21,2 18,9 19,6

Baja 25,7 20,6 18,0 18,9

Producción de Leche (L/ha) Alta 6.212 3.434 3.915 2.778

Baja 7.718 4.375 4.943 3.588

Sólidos por ha/año (kg grasa+proteína/ha

Alta 1.1631.429Baja

Las dos ofertas de pradera no generaron diferencias significativas en la producción individual de leche de las vacas. Dada la diferencia en la carga animal que se genera producto de ambas ofertas de pradera se lograron producciones de leche por hectárea muy diferentes, obteniéndose con la menor oferta de pradera una producción de leche por hectárea un 26% superior al grupo de vacas con mayor oferta de pradera. Bajo esta perspectiva la carga animal constituye el principal factor del manejo del pastoreo que modifica la producción de leche por hectárea en los sistemas a pastoreo.

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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Se definieron las principales macrozonas lecheras del país a partir de las características edafoclimáticas del territorio en que la producción lechera es importante por su participación en la recepción en planta.

Se obtuvo una caracterización de los distintos sistemas de producción lechera nacional asociado al ámbito territorial y estrategias distintas de manejo de los factores de producción.

La complejidad del sistema lechero a nivel predial, su elevado nivel de inversión, la dificultad de reaccionar en forma rápida ante los factores no controlables, hace necesario llevar a cabo una muy buena planificación del sistema y un seguimiento de variables e indicadores clave, para reaccionar rápidamente frente a problemas que afecten su eficiencia productiva y económica.

Existen predios competitivos en los distintos estratos de tamaño predial desde los de la AFC, aquellos predios con sistemas intensivos a galpón, hasta los pastoriles del sur del país. Varía la magnitud relacionado con la eficiencia productiva de cada sistema y los costos asociados.

Un sistema de monitoreo de las variables e indicadores relevantes a nivel predial en predios referentes o experimentales en las distintas macrozonas, podría servir como herramienta de benchmarking y ayudar a los predios del sector a comparar sus resultados de desempeño productivo-económico y tomar medidas para mejorar la productividad y eficiencia productiva.

Se pudo observar que el factor intensidad de pastoreo de praderas permanentes con vacas lecheras a través del manejo de las ofertas de fitomasa pre-pastoreo, es determinante en la productividad de leche por hectárea.

El sistema estacional de producción de primavera es una opción productiva real para las zonas con condiciones climáticas de verano favorables para el crecimiento de praderas. Sin embargo, según la intensidad del sistema requiere de cultivos forrajeros estratégicos para ese período y contar además con un tipo animal mejor adaptado a esas condiciones. Determinante del éxito de este sistema es lograr una alta eficiencia reproductiva para ajustarse a la época de partos y no afectar la tasa de reposición del rebaño.

Por último, se desea llamar la atención sobre la expresión de los indicadores empleados al mantener algunos como de tipo mensual junto a otros que son promedios móviles de 12 meses; esto puede generar confusión. Los promedios móviles de 12 meses son de carácter anual, solo que se independizan del año calendario. Sin embargo, un período así, los transforma en indicadores de tendencia y pasan a ser de tipo estructural.

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ProyectoEvaluación Técnico Económica y Ambiental del Manejo, Almacenamiento y Utilización de Purines en Predios Lecheros para las Distintas Macrozonas Homogéneas.

Código: M1P5

Región o Regiones de Ejecución: V – X

Agente Ejecutor: Instituto de Investigaciones Agropecuarias

Coordinador del Proyecto: Francisco Salazar Sperberg

Investigadores participantes: Marta Alfaro, Juan Carlos Dumont, Aldo Valdebenito


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Este proyecto generó información relevante del manejo y utilización de purines en predios lecheros. Su objetivo fue evaluar técnica, económica y ambientalmente, tecnologías para su manejo, almacenamiento y utilización en el predio. Esta temática no ha sido estudiada previamente, adoleciéndose de información a nivel predial.

Para lograr estos objetivos se evaluaron equipos para el análisis rápido de minerales presentes en purines, equipos de aplicación de purines, valoración económica del purín en base a su contenido de materia seca y se estableció un predio demostrativo con distintas alternativas de almacenamiento de purines y un sistema de aplicación de los mismos a escala piloto.

Los resultados indicaron que se pueden tomar muestras en predio con resultados equivalentes a los arrojados en laboratorio, permitiendo hacer un uso más eficiente de los purines. Respecto a los equipos de aplicación se notó que existe una gran variabilidad en las dosis aplicadas y que la distribución de nutrientes sobre el suelo no es uniforme, pudiendo existir sectores sobre o sub fertilizados después de su aplicación.

Se pudo establecer que a mayor contenido de materia seca de los purines, existe un mayor contenido de nutrientes y por ende su valoración económica (equivalente a fertilizantes comerciales) es más alta, estableciéndose márgenes positivos al aplicarlos, dependiendo del costo de aplicación. En relación a su almacenamiento se demostró en forma práctica las ventajas y desventajas de los diferentes sistemas.

II. INTRODUCCIÓN

Los sistemas lecheros intensivos con uso de sistemas de confinamiento parcial o total, generan grandes cantidades de purines. Este material orgánico tiene concentraciones bajas de nutrientes por unidad, sin embargo por el volumen generado constituyen una buena alternativa a las fertilizaciones inorgánicas, pudiendo sustituirlas o complementarlas. Los purines poseen macro y micro nutrientes que le confieren propiedades mejoradoras del suelo, aportando y restituyendo elementos deficitarios en estos, algunos de los cuales no están presentes en los fertilizantes inorgánicos comercializados.

En general, a nivel predial no se valora económicamente el aporte de nutrientes por el uso de purines, desconociéndose en muchos casos la dosis de aplicación, pudiendo ser importante ya que permitiría reducir la compra de fertilizantes comerciales.

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Una encuesta realizada en lecherías de la Décima Región (Salazar et al, 2003), mostró que los purines son almacenados principalmente en pozos de tierra, de hormigón o una combinación de ambas. También señala que los equipos utilizados para la aplicación de purines son el riego por aspersión con pistón y el carro purinero, siendo el primero de uso más masivo a pesar que es una tecnología objetada en países desarrollados, sobre todo por las implicancias ambientales que su uso puede ocasionar

En muchos predios lecheros del país existen agricultores que están almacenando y utilizando sus purines. Dichos productores han realizado importantes inversiones, las que en algunos casos, se encuentran mal dimensionadas debido a la falta de información técnica al respecto y a estudios económicos que comparen las distintas tecnologías nacionales e internacionales disponibles y en uso, por lo que la utilización de este recurso no siempre se hace en forma eficiente. Además es común que empresas comerciales ofrezcan tecnologías no evaluadas a nivel predial. La falta de información se traduce en un mal uso de los recursos y por ende una menor rentabilidad en los predios lecheros.

Con la creciente preocupación por el medio ambiente y el mayor número de restricciones legales para el vertido de purines a cursos de agua y la mayor necesidad de optimizar los recursos, es de gran importancia contar con sistemas de manejo, almacenamiento y utilización de purines que permitan por un lado reducir los costos de su manejo y por otro los impactos ambientales negativos en suelo, agua y aire. Se suma a ello las posibles restricciones ambientales de acuerdos comerciales de Chile.

III. OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivo general

Evaluar técnica, económica y ambientalmente, tecnologías para el manejo, almacenamiento y utilización de purines en predios lecheros.

Objetivos específicos

1. Identificar, caracterizar y evaluar económicamente, equipos utilizados para el manejo y aplicación de purines de lechería.

2. Evaluar económicamente tecnologías y alternativas utilizadas para el almacenamiento de purines en predios lecheros.

3. Implementar tecnologías económicas y de bajo impacto ambiental para un manejo eficiente de purines en un predio demostrativo.

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IV. METODOLOGÍA

Este proyecto contempló el desarrollo y ejecución de diferentes unidades experimentales y evaluaciones en terreno, para lo cual se realizaron visitas a predios lecheros en las distintas macrozonas edafoclimáticas del país, cuantificándose la producción de efluentes evaluando la contribución de los animales, agua utilizada para la limpieza (equipos, pisos y otros) y aguas lluvia contaminadas, información del manejo actual de purines y uso que los agricultores hacen de ellos. Se implementaron tecnologías de almacenamiento de purines a escala piloto en el predio lechero de INIA-Remehue en Osorno, siendo una unidad demostrativa para agricultores y profesionales del agro. Junto con ello, se montó un sistema de aplicación de purines a escala piloto de bajo costo y de fácil uso. Además como parte de la evaluación de tecnologías disponibles y en base a la revisión de literatura se seleccionaron y evaluaron equipos para análisis de los nutrientes del purín en terreno: Quatofix, Agros Nova Meter e Hidrómetro. Estos equipos fueron comparados con análisis tradicionales de purines, estableciéndose correlaciones entre los valores del laboratorio y los equipos de terreno.

Con la información de análisis de purines de los distintos predios se realizó una evaluación económica determinándose el aporte valorado de nutrientes y el margen por aplicación de purines, haciendo una modelación bajo 3 distintos precios de aplicación. La información generada se utilizará como insumo para el desarrollo de sistema experto computacional que permita, en forma simple, apoyar técnicamente a agricultores y profesionales del agro en la decisión del sistema de manejo, almacenamiento y utilización de purines de lechería.

1.- Evaluación de kits de terreno para la determinación rápida del aporte nutricional de purines de lechería.

Se colectaron 73 muestras de purines de predios lecheros ubicados entre la Región de Los Ríos (39º a 40ºS; 71 a 73ºW) y la Región de Los Lagos (40º a 44ºS; 71º a 73ºW) durante el período comprendido entre mayo del 2008 y enero de 2009. Las muestras fueron tomadas de pozos de almacenamiento y transportadas al laboratorio donde fueron refrigeradas (<4ºC) hasta su análisis. El análisis tradicional se realizó en el laboratorio de Nutrición Animal y Medio Ambiente de INIA-Remehue e incluyó la determinación del contenido de materia seca (MS), nitrógeno (N), fosforo (P), potasio (K) y amoniaco (NH4+-N).

La evaluación de los kits se realizó en condiciones de laboratorio siguiendo las instrucciones de los fabricantes. El hidrómetro (Qualex, Dauntsey, Wiltshire, UK) es un densímetro calibrado en porcentaje de MS que determina en forma indirecta los contenidos de N, P y K total en base a relaciones lineales descritas previamente por Tunney (Kjellerup, 1986). Para obtener dichas relaciones a nivel local, se sometió a análisis de regresión lineal una base de

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Figura 1. Pozo purinero piloto de hormigón armado

datos generada del análisis tradicional de 157 muestras de purines de lechería. Agros Nova Meter (Qualex, Dauntsey, Wiltshire, UK) y Quantofix N Volumeter (Martin Sykes, Letterston, Pembrokeshire, UK) son equipos calibrados para entregar directamente el contenido de NH4+-N. Mientras Agros Nova Meter entrega la lectura en un manómetro, Quantofix N Volumeter lo hace por la ascensión de una columna de agua en un cilindro calibrado.

Tanto las lecturas de MS del hidrómetro como las estimaciones de N, P y K fueron sometidas a análisis de regresión lineal contra los resultados obtenidos mediante analítica tradicional. Lo mismo fue realizado con las lecturas de NH4+-N tanto de Agros como de Quantofix. Para todos los análisis se utilizó el software estadístico Minitab 14.

2.- Implementación de tecnologías para un manejo eficiente de purines en un predio demostrativo

2.1.- Almacenamiento de purines

Se establecieron, en la estación experimental INIA-Remehue, dos pozos purineros piloto de 26 m3 de capacidad. Un pozo fue hecho en hormigón armado (figura 1) y el otro corresponde a un pozo de tierra recubierto con PVC (Figura 2). con el objeto que agricultores puedan ver en terreno y discutir en días de campo y vistas técnicas las ventajas y desventajas de las tecnologías probadas. Además se suma en este predio demostrativo, un pozo a escala comercial recubierto con poliestireno de alta densidad de 2 mm., con una capacidad de 900 m3 (Figura 3).

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Figura 2. Pozo purinero piloto recubierto con PVC

Figura 3. Tecnologías de almacenamiento de purines en predio demostrativo

2.2.- Evaluación de equipos de aplicación de purines en predios lecheros

Existen en el país distintos equipos, los cuales distribuyen los purines en la superficie del suelo. Los equipos más usados son irrigador de alta presión y carros purineros. En los distintos predios lecheros visitados se evaluó la apli-cación de purines en praderas, colectando información de las características de los equipos. Para la evaluación de las dosis aplicadas y su uniformidad

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de aplicación se utilizaron medidores de volumen que tienen un diámetro de 10,1 cm. y de 12,0 cm. profundidad que fueron dispuestos en el sector de aplicación de los equipos evaluados (Foto 1).

Foto 1. Evaluación de equipos de aplicación de purines

Para equipos de aplicación en movimiento (e.g pistón con carro) se dispusieron los medidores en la línea del avance del equipo, repitiendo la medición a lo menos 3 veces (Figura 4). Para equipos estacionarios (e.g. pistón irrigador estacionario) se dispusieron medidores en todo el área de aplicación considerando un área de 360°. La medición se repitió 3 veces en cada predio (Figura 5).

Figura 4. Distribución de medidores de volumen para evaluar la dosis de aplicación de equipos móviles

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Figura 5. Distribución de medidores de volumen para evaluar la dosis de aplicación de equipos estacionarios

Posterior a la aplicación, se cuantificó en cada medidor el volumen de purín recibido estimándose la dosis equivalente por hectárea aplicada para los distintos puntos de evaluación.

2.3.- Valoración económica de aplicación de purines de lechería

Se visitaron predios lecheros y se colectaron muestras de purines para análisis de macro y micro nutrientes. Para ello se tomaron submuestras en diferentes puntos del pozo o lugar de almacenamiento (Norte, Sur, Este y Oeste), completando un total de 1 L de muestra, la cual fue almacenada en un recipiente plástico, siendo refrigerada previo al análisis. La caracterización físico-química de los purines se realizó en el laboratorio de Nutrición Animal y Medio Ambiente de INIA-Remehue.

La información generada fue tabulada determinando el aporte de nutrientes equivalente a una aplicación de 50.000 litros de purines por hectárea y valorándolos económicamente, considerando el precio de mercado a Diciembre de 2011 de los fertilizantes minerales que aportan dichos nutrientes. El costo de aplicación se estimó basado en información de terreno de empresas prestadoras de servicios de aplicación de purines, estableciéndose tres valores referenciales ($1.000/1.000 L de purines; $2.000/1.000 L de purines; $3.000/1.000 L de purines).

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Para los tres valores referenciales se determinó el margen por aplicación considerando el aporte valorado de 50.000 litros de purines menos el costo de dicha aplicación en los tres niveles señalados anteriormente.

V. RESULTADOS DEL PROYECTO

1.- Evaluación de kits de terreno para la determinación rápida del aporte nutricional de purines de lechería

Los resultados mostraron una relación altamente significativa entre las concentraciones determinadas con los kits de análisis rápido y los resultados obtenidos mediante analítica tradicional (p≤0,01). La manipulación de cada kit tomó menos de 10 min., siendo el hidrómetro la herramienta más fácil y rápida de utilizar, seguido de Agros Nova Meter y finalmente Quantofix N Volumeter que requiere de una superficie nivelada y de mayor precaución al observar el movimiento de la columna de agua como lectura del contenido de NH4+-N.

Respecto al Hidrómetro en particular, las estimaciones de P fueron más confiables (r2 = 0,87) que las de N (r2 = 0,79) y K (r2 = 0,29). En efecto, el fósforo es un nutriente presente, en su mayoría, en las fecas en comparación a la orina (Salazar et al., 2007) al contrario del potasio, que se encuentra en su mayoría en la fracción líquida de los purines. Dado que el hidrómetro se basa en las relaciones de estos nutrientes con los contenidos de MS, es esperado que la estimación del contenido de K esté menos ajustada a los resultados arrojados por el análisis tradicional. Respecto al N, los resultados obtenidos se explican por la naturaleza altamente variable de este nutriente así como por la variabilidad en el manejo nutricional y de efluentes que se practica en el Sur de Chile.

Los resultados obtenidos con Agros Nova Meter y Quantofix N Volumeter mostraron que las estimaciones de NH4+-N de éste último, son levemente más confiables que las de Agros (r2 = 0,88 y 0,82 respectivamente). Esto se debe a que los purines eran bajos en MS lo que influyó sobre el desempeño del Agros Nova Meter (Van Kessel et al., 1999). Siguiendo las instrucciones del fabricante, esta dificultad se supera modificando el procedimiento lo que mejora su confiabilidad.

2.- Implementación de tecnologías para un manejo eficiente de purines en un predio demostrativo

2.1.- Almacenamiento de purines

Los resultados se presentan en un cuadro comparativo (cuadro 1).

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Cuadro 1. Comparación de las distintas alternativas para el almacenamiento de purines

Aspecto evaluado

Pozo tierra PVC PEAD Revestido

hormigón Hormigón

Tiempo de construcción

Posibilidad de aumentar

tamaño√ X X X X

Flexibilidad ante presión napa freática

√ √ √ X X

Riesgo de daño por mal uso

maquinaria

X √ √ X X

Mantención Media Media Baja Baja Baja

Riesgo infiltración Alto Bajo Bajo Medio Bajo

Costo $ $$ $$$ $$$$ $$$$$

Cumplimiento normativa

Demostrar que no infiltra

Si Si Si Si

2.2.- Evaluación de equipos de aplicación de purines en predios lecheros

En el Cuadro 2 se presenta una comparación en distintos parámetros de los equipos principalmente utilizados para la aplicación de purines. Este se elaboró en base a información técnica internacional y nacional, visitas a predios lecheros y juicio experto.

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Cuadro 2. Comparación de equipos aplicadores de purines

Aspecto evaluado

Equipos

Carro y bomba Pivote Carro y vacíoIrrigador

móvilBomba-pistón

Fuente energía Petróleo Electricidad PetróleoElectricidad o

petróleoPetróleo

Equipo complementario

requerido

Toma fuerza tractor

BombaToma fuerza

tractorBomba

Toma fuerza tractor

Potencia requerida

60 a 80 HP 10 HP 80 a 120 HP 10 HP80 a 100

HP

Costo inversión $$$ $$$$ $$$ $ $$$

Rango deMateria seca

(%)Hasta 12

Hasta 2 (sin material grueso)

Hasta 12 Hasta 4 Hasta 6

Rendimiento en terreno

… … … … ……

Calidad de la aplicación

Requerimientos de separación

del purínNo Si No No / Si No

Costo de operación $/m3 purín aplicado

*** * ** * **

Compactaciónproducida al

suelo

Pérdidas de nitrógeno por volatilización

+ + +++ + + + + + + +

Mano de obra requerida para

aplicaciónoooo O ooo oo ooooo

Los resultados obtenidos en los distintos predios mostraron que existe una gran variabilidad en las dosis aplicadas por los equipos evaluados (Figura 6). Por lo tanto la distribución de nutrientes sobre el suelo no es uniforme y por ende pueden quedar sectores sobre o subfertilizados de acuerdo a la dosis objetivo. La variabilidad en la dosis aplicada puede explicarse en parte porque

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los agricultores no consideran las características técnicas de los equipos y normalmente no se realiza un ‘traslape’ entre aplicaciones lo cual permitiría homogenizarlas.

Figura 6. Evaluación de aplicación de purines por distintos equipos

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2.3.- Valoración económica de aplicación de purines de lechería

Los resultados del estudio, muestran una directa relación entre el contenido de materia seca del purín y el beneficio por aplicación (margen). A mayor cantidad de materia seca hubo un mayor margen, dado por el mayor aporte de nutrientes y por ende un valor más alto del purín.

En el nivel de costo de $1.000/1.000 L aplicados, los purines sobre 1% de MS presentan rendimientos positivo. En el caso de aumentar el costo a $2.000/1.000 L, el purín debe tener sobre 3% y con $3.000/1.000 L sobre 5%.

Esta información es importante debido a que en general los purines de predios lecheros de la Zona Sur del país son muy diluidos, con bajo contenido de materia seca y por ende de nutrientes. Esto significa que costos de aplicación altos hacen que este manejo no sea rentable y por ende los productores pueden desmotivarse para utilizar los purines. Por ello es fundamental hacer un manejo adecuado de los purines evitando el ingreso de aguas lluvia y reduciendo el agua en la limpieza de pisos e instalaciones. Esto permitirá aumentar el contenido de materia seca, la cantidad de nutrientes y generar márgenes positivos por su aplicación en suelo.

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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• Desde el punto de vista productivo, el estudio entregó antecedentes que demuestran que el uso adecuado de purines permite aumentar el rendimiento de praderas y cultivos.

• El proyecto permitió mejorar técnicamente el uso de purines en predios lecheros, además entrega antecedentes para que agricultores y asesores valoricen estos subproductos y reducir el uso de fertilizantes comerciales.

• Se realizaron distintas actividades de difusión y formación orientadas a profesionales del rubro, estudiantes, asesores y agricultores del sector agropecuario, contribuyendo así a su formación y facilitando el conocimiento en esta temática.

• Los tres kits evaluados (hidrómetro, Agros Nova Meter y Quantofix N Volumeter) son herramientas confiables para determinar rápidamente el aporte nutricional de los purines.

• En relación a la analítica tradicional, las determinaciones de MS, N, P y K total del hidrómetro fueron altamente significativas (p≤0,01), al igual que las de NH4+-N utilizando Agros y Quantofix (p≤0,01; r2>0,8).

• Los equipos evaluados representan un buen complemento al análisis tradicional de laboratorio, pudiendo ser utilizados por agricultores en forma rápida y práctica con la finalidad de hacer un uso más eficiente de purines a nivel predial, conociendo la dosis de aplicación de nutrientes y reduciendo, por tanto, la sobre-fertilización de praderas.

• La demostración de tecnologías en terreno fue una buena forma de difusión hacia agricultores y asesores, permitiéndoles comparar sus ventajas y desventajas en un mismo sitio.

• Existe una alta variación en las dosis aplicadas de purines por los distintos equipos evaluados. Esto puede explicarse en parte porque los agricultores no consideran las especificaciones técnicas para el uso de los equipos.

• La variabilidad de dosis de aplicación puede traducirse en sobre o sub-fertilización de acuerdo a los requerimientos de los cultivos y por ende, afectar el rendimiento de praderas y/o cultivos fertilizados con purines. Por el uso de dosis altas puede significar la pérdida de nutrientes y afectar suelo, agua o aire.

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• A mayor materia seca de los purines existe un mayor contenido de nutrientes en ellos y por ende la valoración económica, equivalente a fertilizantes comerciales, es más alta.

• El margen de la aplicación dependerá del contenido de nutrientes y materia seca del purín y el costo de aplicación. Para aplicaciones con un costo de $1.000, $2.000 y $3.000/1.000 L de purín se tendrán márgenes positivos con contenidos de materia seca del purín por sobre 1, 3 y 5%, respectivamente.


KJELLERUP, V. 1986.Agros nitrogen meter for estimation ammonium nitrogen in slurry and liquid manure. p. 216-223. In Kofoed, A. D., J.H. Williams, and P. L’Hermite (eds.) Efficient land use of sludge and manure. Elsevier Applied Science Publishers, New York, USA .

SALAZAR, F., DUMONT, J., SANTANA, M., PAIN, B., CHADWICK, D. and E. OWEN. 2003. Prospección del manejo y utilización de efluentes de lecherías en el sur de Chile. Arch. Med. Vet. (Chile) 35(2): 215-225.

SALAZAR, F., DUMONT, J., CHADWICK, D., SALDAÑA, R. and M. SANTANA. 2007. Characterization of dairy slurry in southern Chile farms. Agric. Téc. (Chile) 67(2):155-162.

VAN KESSEL, J., R. THOMPSON, and J. REEVES. 1999. Rapid on-farm analysis of manure nutrients using quick tests. J. Prod. Agric. 12(2):215-224.

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PROYECTODISEÑO DE MODELOS BIOECONÓMICOS PARA IDENTIFICAR LOS SISTEMAS ÓPTIMOS DE PRODUCCIÓN DE LECHE SEGÚN ZONA AGROECOLÓGICA.

Código: M1P6

Región o Regiones de Ejecución: RM a la X región.

Agente Ejecutor: INIA Quilamapu – INIA Remehue

Coordinador del Proyecto: Ernesto Jahn. Abril 2008 – Diciembre 2008 Paul Escobar Bahamondes. Enero 2009 – Agosto 2011

Investigadores participantes: Francisco Lanuza, Richard Gallardo, Lorena Ibañez,


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Innumerables variables y sus interacciones determinan la óptima estrategia de producción en empresas lecheras. Así, en términos económicos el sistema óptimo de producción no sólo está definido por factores técnicos, como la disponibilidad y características de los recursos a nivel predial (tipo de suelo, clima, potencial productivo de praderas y cultivos forrajeros, disponibilidad de maquinaria, capacidad de inversión, etc.), sino también, por variaciones en el precio de los productos, esquemas de pago, costo de insumos y rentabilidad de empresas alternativas.

En primera instancia se definieron las plataformas de trabajo, al inicio del proyecto se utilizo GAMS el que fue reemplazado por Excel y el uso de la librería Solver. Ambas plataformas desarrollaron sistemas de producción para distintos niveles productivos, tanto para recursos forrajeros como para sistemas ganaderos. El modelo final desarrollado en Excel© – Solver©, determina un marco de programación predial que en sus valores mínimos puede planificar 12 sistemas de producción de forraje, 16 sistemas de producción ganadera. La base de los cálculos finales se expresó en materia seca (MS), siendo la hectarea, la cabeza animal a determinado nivel de producción las unidades productivas del sistema.

La herramienta desarrollada permite la optimización económica de cualquier predio lechero del país, así mismo es capaz de generar escenarios que posibiliten el estudio y gestión de recursos de tipo biológico con resultado económico, al interior de un predio ganadero.


Tres niveles de modelos han sido utilizados en investigación en producción animal: modelación de componente, modelación de interacciones entre componentes y modelación de sistemas. La modelación de factores que controlan los procesos de digestión, metabolismo y producción (Neal y Thornley, 1983; Baldwin et al., 1987) son ejemplos de modelos de componente. Por su parte, la caracterización y comprensión de la interacción entre componentes corresponden al segundo caso. Ejemplo de estos se encuentran en los modelos de pastoreo que analizan las relaciones entre tipo de pastoreo y producción de forraje (Parson et al., 1983; Korte et al., 1984).Finalmente, los modelos de sistemas son normalmente utilizados para analizar los efectos de corto y largo plazo de distintas opciones de manejo sobre los resultados (producción, ingresos, utilidades, riesgo, etc.) del sistema productivo. Ejemplos de estos modelos son los modelos de simulación de sistemas lecheros (Rotz et al., 1989; Shalloo et al., 2004), y los modelos lineales, estáticos y determinísticos como los reportados por Berentsen y Giesen (1995) y Valencia y Anderson, (2000).

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Los modelos matemáticos empleados en el análisis de sistemas utilizan dos técnicas generales: simulación y optimización. Los modelos de simulación son desarrollados para describir la evolución de procesos o sistemas. Puede argumentarse, que adolecen de la credibilidad que tienen los experimentos de campo (McCall, 1993), sin embargo permiten explorar complejas relaciones que no podrían ser examinadas de ninguna otra forma. Por ejemplo, permiten simular el efecto de variables biológicas, técnicas y físicas sobre las utilidades de sistemas de producción previamente definidos (Shalloo et al., 2004). Del mismo modo permiten pronosticar posibles efectos de políticas sectoriales sobre los indicadores económicos de sistemas productivos (Shalloo et al., 2006).

Por otra parte, los modelos de optimización tienen como finalidad optimizar (maximizar o minimizar) una determinada función objetivo, considerando un conjunto de restricciones asociadas al problema de optimización. El diseño de modelos de optimización ha sido empleado para determinar la óptima combinación de actividades o rubros, óptima distribución de superficie y tipos de praderas, cargas animales, épocas de venta, estrategias de suplementación, etc. (Workman y Scott, 1996). Otras aplicaciones se reportan en la definición de estrategias de alimentación destinadas a optimizar el uso de forrajes y nutrientes producidos en el predio (Ruiz et al., 2000; Wang et al., 2000), y en la formulación de raciones de mínimo costo (Tedeschi, et al. 2000). De igual forma, Bouman y Nieuwehuyse (1999), y McCall, et al., 1999 emplearon modelos para analizar el efecto de diferentes sistemas de pastoreo, especies forrajeras y fertilización de praderas sobre los resultados económicos de los sistemas de producción.

Los modelos de optimización han demostrado ser una poderosa herramienta para analizar complejas interacciones entre variables biológicas, técnicas y económicas y poder generar una respuesta concreta en términos de resolver una función objetivo específica, como puede ser las utilidades prediales. Berentsen y Giesen (1995) y Berentsen et al(1997), evaluaron el efecto cambios comerciales, políticos y técnicos sobre los ingresos y estrategias de producción en sector lechero holandés señalando que restricciones medioambientales tendrían efectos negativos sobre la rentabilidad de las lecherías, pero también indican que esto podría ser minimizado con la introducción de nueva tecnología de producción.

En forma similar han sido estudiados, fechas de parto y cargas animales óptimas en diversos escenarios de precios (Crosse y Dillon, 1994; Gray et al., 1994). Asi mismo, Ramsden et al., 1999 y Herrero et al., 1999, abordan el tema nuevamente, mientras el primero examinó el impacto de cambios en el precio de la leche, costos de la unidad de cuota y precio de fertilizantes y concentrados sobre los ingresos prediales en Inglaterra, el segundo realizó estudios similares para condiciones agroecológicas y económicas en Centroamérica.

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A pesar de los numerosos trabajos reportados en la literatura, pocas referencias son encontradas respecto a la selección del método óptimo de producción y su implicancia en el resultado económico de las explotaciones. Al respecto, interesante aporte representa el trabajo realizado por Ridler et al., (1987), los cuales intentando identificar prioridades de investigación bajo condiciones de Nueva Zelandia, evaluaron sistemas alternativos de producción de leche.

Los trabajos más directamente relacionado con los objetivos de este proyecto son los reportados por Valencia y Anderson (2000) y Valencia et al., (2004). En el primer caso, mediante un modelo lineal de optimización un considerable número de sistemas de producción fueron evaluados en un contexto de seis posibles escenarios económicos bajo tres condiciones agroecológicas en Irlanda del Norte. Los autores informan que se observaron diferencias considerables, tanto en la estrategia óptima de producción, como en los resultados económicos de las explotaciones. Lo anterior, no sólo explicado por las condiciones de mercado examinadas, sino también producto de las distintas zonas agroecológicas analizadas. Sobre este modelo base, un proyecto de investigación fue posteriormente llevado a cabo en Irlanda del Norte con participación y financiamiento del sector privado (Agrisearch). Los resultados son reportados por Anderson et al., 2006 y Mayne, 2006.


Objetivo general

Definir y caracterizar la(s) estrategia(s) de producción de leche que maximicen los ingresos prediales para zonas productoras comprendidas entre la RM y X regiones del país.


• Definir las posibles estrategias o sistemas para producir leche según las distintas zonas agroecológicas.

• Diseñar modelos de optimización que incluyan información técnica, productiva y económica en función de cada zona agroecológica.

• Estimar los cambios económicos y tecnológicos requeridos en los sistemas de producción ante nuevos escenarios de mercado para mantener la competitividad.

• Pronosticar el efecto que tendría la inclusión de nuevas técnicas de producción y variables de mercado sobre los parámetros económicos de las explotaciones.

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IV. METODOLOGÍA

Definición de las estrategias de producción a evaluar. Esta etapa incluyó el análisis y determinación de las alternativas y factores técnicos que se emplearon en la concepción técnica de los sistemas a incluir en el modelo. De acuerdo a las necesidades de información de cada modelo que se pretende desarrollar, se analizaron variables como época de parto, potencial productivo, niveles de fertilización y producción primaria, eficiencias de utilización, estrategias de conservación de forrajes y alimentación animal. Así, el diseño de los sistemas potenciales, estuvo dado por todas las posibles combinaciones de las variables antes mencionadas. Especial importancia en esta etapa constituyó la discusión técnica entre los especialistas ligados al sector

Recopilación de Información. Esta etapa comprendió dos tipos de actividades. En la primera se determinó todos los coeficientes técnicos relacionados con cada sistema. Por ejemplo, producción y calidad de leche, producción y calidad de forrajes, requerimiento de forrajes y concentrados, índices reproductivos, requerimientos de infraestructura y capital, estimación de costos de producción para cada subproceso productivo, y la segunda el desarrollo de un esbozo general del sistema, que fue afinado en las siguientes etapas.

Diseño y construcción de un modelo general. Esta etapa incluyó el análisis y procesamiento de datos y la construcción de las matrices de programación lineal. Una vez completada la etapa de recopilación de información técnica, los datos fueron procesados de tal forma de obtener coeficientes utilizados en cada sistema. Luego se procedio a construir las matrices de programación lineal correspondientes a cada zona en estudio. En una primera etapa desarrollada por INIA Quilamapu, las matrices fueron confeccionadas y resueltas en un software específico para resolver problemas de programación matemática, llamado General Algebraic Modelling System (GAMS©) En una segunda etapa, el modelo se reestructuro y construyo en Excel© con utilización de la librería Solver©, el cual favorece un entorno mas amigable a la programación de alternativas. La técnica de programación lineal utilizada en la segunda etapa fue el algoritmo SIMPLEX, el cual maximiza una función objetivo, considerando restricciones para cada variable que el modelo considere (Figura nº 1).

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Figura nº 1. Modelo de programación lineal, algoritmo SIMPLEX.

Desde el desarrollo del modelo conceptual hasta el modelo en funcionamiento, se siguieron las siguientes etapas de desarrollo:

Diseño lógico.

En la figura nº 2 se observa el diseño lógico desarrollado y que cumple con los siguientes preceptos definidos:

1. El modelo debe ser simple, dentro de la complejidad del problema.

2. El público objetivo son: investigadores asociados a Institutos o Universidades con conocimientos de producción animal, economía y programación lineal.

3. Debe incorporar resultados de otros proyectos del Consorcio Lechero.

4. El modelo debe adaptarse a cualquier predio lechero del país y en lo posible debe ser predictivo.

5. Las necesidades deben expresarse en materia seca, como unidad nutricional.

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Figura nº 2. Diseño lógico general del sistema

Diseño físico final.

El sistema funciona en forma secuencial, por hojas enlazadas de Excel. Esto comprende lo siguiente: Sistemas de producción, precios de insumos, precios de maquinaria, praderas, cultivos suplementarios, precios de alimentos, animales de otoño,animales de primavera, matriz de optimización lineal y base de datos forrajeros (Cuadro nº 1).

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Cuadro nº 1. Estructura modular del sistema

Modulo Función Primaria Comentario

Proceso de producción

Diseño del sistema predialEstructuración de la matriz de P.L.

Precios y maquinariaDeterminación de precios e insumos a usar por el sistema.

En la medida que los precios sean mas cercanos a la realidad, el costo calculado por ellos es mas preciso.

Praderas y cultivos suplementarios

Determinación de precios expresados en kilo de MS de los recursos forrajeros usados en el sistema

Se consideran 6 clasificaciones económicas de praderas y 6 de cultivos suplementarios.

Animales de otoño y primavera

Determinación del ingreso neto del sistema de producción

Se consideran 6 sistemas de producción de leche para otoño y 6 para primavera, además de sus respectivas crianzas.

Matriz de programación

Determinación del máximo ingreso neto posible con el uso de recursos limitantes del sistema

Esta comprende 38 filas x 53 columnas.

Obtención de resultados.

A través de la solución del modelo general se identifican en detalle el o los sistemas de producción que maximicen el ingreso neto para un problema particular y distintos estratos productivos. Además de los ingresos netos y el detalle de los costos de producción, las soluciones incluyen los precios “sombra”, definidos estos como los valores de recursos e insumos que limitarían mayores niveles de la actividad productiva. También a través de la solución se determina los valores de recursos subutilizados o no requeridos por el sistema.

Sistema informático utilizado.

El sistema se desarrolló sobre la base de un pc INTEL, sistema operativo XP, equipado con 2 gigabyte en RAM y un disco duro de 80 gigabyte. El software utilizado es Excel 2000 © equipado con la librería Solver de Frontline systems.

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Librería –Solver©.

Para la búsqueda de la solución se utilizó la librería Solver© Frontline system, el cual provee de las herramientas matemáticas necesarias para aplicar el algoritmo SIMPLEX de optimización lineal. La facilidad de uso de ella es evidente, ya que basta con seleccionar las celdas dentro de los parámetros que la librería solicita. Otra ventaja del uso de Solver© es que es proveída para Office en forma gratuita (Figura nº 3).

Figura nº 3. Librería Solver de programación lineal.


El proyecto generó un programa para evaluar los sistemas de producción en base a módulos. El sistema se inicia con una pantalla (primer módulo) que puede utilizarse como guía de programación, posible de imprimir, para los procesos y sistemas de producción que deben programarse para una realidad particular (Figura nº 4).

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Figura nº 4. Portada general del sistema

a.- Modulo de precios de insumos a utilizar por el sistema.

En este segundo modulo deben ingresarse insumos agrícolas y sus precios de mercados en los casilleros dispuestos, los cuales serán utilizados por los diversos procesos y sistemas de producción. Así mismo, establecido el precio es posible modificarlo porcentualmente ya sea positiva o negativamente, de tal manera que es posible simular cambios de precios en el sistema y observar el impacto que tenga en los distintos procesos productivos y en las soluciones al problema a programar en el modelo. La base de datos de precios incluye a lo menos 150 insumos agrupados en las categorías de semillas, fertilizantes, pesticidas, herbicidas y otros insumos.

b.- Modulo de precios de maquinaria a utilizar en el sistema.

En este modulo se ingresan los precios propios o el valor de arriendo de maquinaria. Este valor se pondera por un valor de eficiencia de maquinaria por hectárea (ha) dando como resultado el precio total x ha. Luego, y siguiendo la línea de cálculo, se incorpora la mano de obra asociada por tractor, resultando el valor de mano de obra expresado en jornadas. Al igual que el modulo de precios de insumos a utilizar por el sistema, los precios pueden ser modificados por una barra movediza. Finalmente, los precios de maquinaria son agrupados por categorías, estas son: movimiento de suelos, siembra, equipos pasteros y otros utilizados en el rubro ganadero.

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c.- Módulos de Praderas y Cultivos suplementarios.

En estos módulos se produce la programación de los recursos forrajeros y cultivos suplementarios del sistema en donde se calculan los coeficientes técnicos que son enviados a la matriz de programación lineal. Así mismo calculan su costo por kilo de MS, el cual es utilizado en los procesos de producción ganadera. Los procesos forrajeros son muy similares en su diseño, pero varían en cuanto a lo que se programa en el.

d.- Modulo de Precios de alimentos.

Al igual que en los módulos de precios anteriores, en este modulo se ingresan los precios propios de los recursos forrajeros calculados por el mismo sistema y valores comerciales de elementos utilizados en nutrición de vacas lecheras. En este caso, los precios pueden ser modificados por una barra movediza, para simular modificación porcentual de precios ya sea positiva o negativamente. Finalmente, es posible mantener una base de datos de alrededor de 90 insumos que son utilizados en los procesos de alimentación de los diversos procesos productivos.

e.- Modulo de Sistemas de producción de animales de otoño y animales de primavera.

En estos módulos se realiza la programación de los procesos de producción ganaderos. Al igual que en modulo de praderas y cultivos suplementarios, estos determinan los índices productivos-técnicos que serán llevados a la matriz de programación lineal. El modulo esta diseñado para programar cerca de 8 sistemas de producción de leche con diferentes niveles productivos, así como también las categorías de terneros de 0 a 12 meses, terneras de 0 a 12 meses, vaquillas de 12 a 24 meses y novillos de 12 a 24 meses, tanto para primavera como para invierno.

f.- Modulo de Sistemas de optimización lineal.

En este modulo se aloja la matriz que recibe los coeficientes técnicos que serán utilizados para obtener la maximización del problema lineal. En este sentido los sistemas de producción se ubican en columnas, aparecen en color celeste los sistemas de producción otoñal, en naranjo los sistemas de producción primaveral, en verde los sistemas de producción de recursos forrajeros, en rosado las ventas y en naranjo las compras.

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g.- Modulo base de datos forrajeros.

Finalmente el modelo contiene una pequeña base de datos de crecimiento de praderas, factible de ser modificada por el usuario y ser utilizada como guía en la planificación de los recursos forrajeros.

Aplicación del modelo

Dada la naturaleza propia de los modelos de programación lineal, los resultados van cambiando en la medida que se modifican los precios de compra de insumos, como también si se modifican los precios de venta del producto.

1.- Etapa 1: Abril 2008 –Diciembre 2008 INIA Quilamapu – Chillán. Modelo diseñado en GAMS

En el caso de la VIII región, se definieron escenarios sobre los cuales se aplicó en distintas fechas el modelo desarrollado. (Cuadro nº2)

Cuadro nº 2. Escenarios del modelo aplicado en la VIII región. M2.

Los resultados preliminares del modelo desarrollado por GAMS, indicaron que:

• Al no restringir el número de animales, el modelo logra maximizar el uso de recursos forrajeros en pos de la producción de leche obteniendo mayores márgenes por hectárea que aquellos escenarios en donde se restringe a determinada cantidad, el número de animales productivos.

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• El modelo predice que si los precios de venta de leche disminuyen hasta $185 por litro, para la zona del Bio-Bio, debiera a comenzar a ser mas rentable el establecimiento de Trigo o Remolacha en la rotación, a expensas de los forrajes utilizados para la producción de leche y por ende, a expensas de la permanencia del sistema productivo de leche.

No obstante lo anterior, debe seguir perfeccionándose el modelo para indicar el comportamiento del margen neto y de las sugerencias productivas, considerando horizontes de mayores y menores niveles productivos y con distintas alternativas de producción de alimento.

2.- Etapa 2: Abril 2008 –Diciembre 2008 INIA Remehue – Osorno. Modelo diseñado en Excel©– Solver©.

En este caso, se sometió a prueba el sistema con un escenario propuesto como “tradicional” para la macrozona 5 (M5). El escenario diseñado se obser-va en el cuadro nº3.

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN FORRAJERA

SISTEMAS GANADEROS OTOÑALES

SISTEMAS GANADEROS PRIMAVERALES

Pradera permanente pastoreo 10.000 kilos de MS

Vaca lechera 5000 lts anuales


Pradera permanente ensilaje 10.000 kilos de MS



Pradera permanente heno 10.000 kilos de MS



Avena forrajera pastoreo invernal



Maíz ensilajeCrianza de terneras 0 - 12

mesesCrianza de terneras 0 - 12

meses

Nabos forrajerosCrianza de terneros 0- 12

mesesCrianza de terneros 0- 12

mese

Coles forrajerasCrianza de vaquillas 12 – 24

mesesCrianza de vaquillas 12 –

24 meses

Crianza de novillos 12 – 24 meses

Crianza de novillos 12 – 24 meses

Cuadro nº 3. Sistemas de producción programados para M5

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Las restricciones utilizadas para la programación del sistema, están descritas en el cuadro nº4.

Restricción física del sistema RHS Valor UnidadSuperficie no arable pradera permanente = 397 ha

Superficie arable cultivos forrajeros <= 54 ha

Superficie pradera bajo riego <= 0 ha

Mano de obra época 1 <= 996 jdsMano de obra época 2 <= 1224 jdsMano de obra época 3 <= 588 jds

Mano de obra época 4 <= 1572 jds

Tractor época 1 <= 1104 hrsTractor época 2 <= 1752 hrsTractor época 3 <= 816 hrs

Tractor época 4 <= 1320 hrs

Capacidad ordeña mecánica <= 485 czCapacidad Ternerera primavera <= 150 cz

Capacidad Ternerera otoño <= 150 cz

Capacidad establo <= 100 Cz

Precio de la leche = 170 $

Cuadro nº4. Restricciones del sistema.

El resultado de esta primera aproximación indica el siguiente sistema de producción optimizado para M5, de acuerdo a lo planificado en los procesos de producción y los precios considerados por el sistema (Cuadro nº 5)

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Cuadro nº5. Sistemas de producción seleccionados.

Sistema de producción Cantidad Unidad

Vaca otoño 6000 lts anuales 100 cz

Terneros otoño (0 - 12 meses) 45 cz

Terneras otoño (0 - 12 meses) 45 cz

Vaquillas otoño (12 - 24 meses) 43 cz

Novillos otoño (12 - 24 meses) 43 cz

Vaca primavera 5000 lts anuales 385 cz

Terneras primavera (0 - 12 meses) 150 cz

Vaquillas primavera (12 - 24 meses) 143 cz

Pastoreo pradera permanente 149 ha

Ensilaje de pradera permanente 192 ha

Heno de pradera permanente 56 ha

Venta vaquillas 12m-24m 22 cz

Venta novillos otoño 12-24m 42 cz

Ternero días primavera 173 cz

Ternera días primavera 23 cz

Vaquilla primavera 24 m 63 cz

Compra de paja 33 kilos

Compra Mano Obra e1 481 jornadas




En esta situación, se generaría un ingreso neto cercano a $143.126.000 anual. Sin embargo, se debe considerar que para este resultado se consideraron solo los aspectos técnicos de producción. Por lo mismo, no esta considerado dentro del calculo general costos financieros, asesorías en general, retiros personales y aplicación de impuestos.


En general, el aporte del proyecto terminado es entregar un modelo amigable que permita optimizar los sistemas de producción de leche en forma global, como así mismo simular distintos escenarios productivos al realizar modificación de precios relativamente sensibles.

La confección de los formularios digitales en el modelo Excel© – Solver© permiten caracterizar y definir el marco teórico sobre la cual un sistema

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particular de producción se desarrolla y mantiene, así mismo es de suma importancia que los precios con los cuales se mantiene la base de datos, sea lo mas representativa del lugar que se desarrolla la optimización predial.

A través del sistema de cambios porcentuales en los precios, es posible adaptar el modelo a las situaciones cambiantes de los precios de un sinnúmero de insumos. Sin embargo, la holgura de las soluciones revelan que más importante que los precios en la solución óptima, es la modificación de la infraestructura predial. Sin embargo esto debe estudiarse con mayor profundidad, que lo que el marco teórico del proyecto sostiene.

Además de lo anterior, el modelo desarrollado permite aportar información para la toma de decisiones en niveles distintos. Uno de ellos busca informar, a través de la modelación de los procesos productivos involucrados en cada sistema. Otro nivel tiene que ver con el desarrollo de escenarios productivos para un caso en particular, de tal manera de orientar las decisiones del agricultor o asesor que busca la mejor utilidad posible en sus restricciones normales de producción.

Desde estos puntos de vista, el modelo se transforma en una valiosa herramienta de planificación y simulación que facilitara la toma de decisiones a nivel predial.

El pronostico de los cambios económicos se aborda en forma parcial por el proyecto, si bien es cierto es posible modificarlos a futuro, la predicción de estos valores no son mejores que el razonamiento de quien los haga, por lo mismo aspectos tales como la estacionalidad y frecuencia de los precios, solo es posible abordarlo a través del uso de modelos ARIMA u otros tipos de predictores.


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PROYECTOMODELO AGROCLIMÁTICO PARA CARACTERIZAR Y CUANTIFICAR ÁREAS HOMOGÉNEAS DE PRODUCCIÓN DE FORRAJE

Código del proyecto: M2P1

Región(es) de ejecución: Los Ríos, Los Lagos y La Araucanía

Agente Ejecutor: Universidad Austral de Chile

Coordinador del Proyecto: Dr. Dante Pinochet

Investigadores participantes: Dr. Oscar Balocchi


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Uno de los problemas principales de la investigación de campo es determinar que tan extrapolables son los resultados obtenidos desde un ensayo puntual, tanto en forma espacial como temporal. Esto implica que tan representativa es la localidad donde se realizó el ensayo (factor espacial) y si los resultados son repetibles considerando la variabilidad del clima para un año siguiente (factor temporal). Para disminuir estos aspectos de representabilidad de la información se ha utilizado un modelo de productividad potencial de praderas para establecer áreas homogéneas de crecimiento de praderas, para los distintos agroecosistemas productivos de leche de Chile. Se trabajó a partir de la versión 1 del modelo PradSim (Pinochet, 1999) en una nueva versión PradSim v. 2, para establecer las zonas homogéneas de producción de forraje, utilizando información digital a través de SIG (sistema de información geográfica). Se integró cartas digitalizadas de suelos, con parámetros climáticos como temperatura, radiación, evapotranspiración, georeferenciadas a zonas específicas, con la información generada por el modelo PradSim v2.0. Para la recalibración del modelo PradSim v.2.0 se realizó una investigación sobre la tasa de crecimiento invernal potencial de una pradera permanente en el agro ecosistema de Valdivia (Casas, 2008) y posteriormente se evaluó el crecimiento por tres años del crecimiento de una pradera fertilizada en el agro ecosistema de Valdivia. Además en la recalibración se utilizó la información de experimentos de 5 años de mediciones del crecimiento de praderas permanentes. De esta manera, la recalibración del modelo evalúa de mejor forma las macrozonas definidas de producción de praderas permanentes, ya que con la redefinición de parámetros internos del modelo se pueden generar predicciones más acertadas, con respecto a las evaluaciones realizadas.

Se adquirieron datos de suelo de las regiones de Los Ríos, de Los Lagos y de la Araucanía, adicionando a ellos datos digitalizados (coberturas) de clima (temperaturas, radiación y evapotranspiración) y se les incorporó una nueva cobertura en base a la información de estaciones climáticas efectivas que contemplen el parámetro de precipitación por más de 25 años. A partir de esta información, utilizando PradSim v2.0, se generaron mapas digitalizados (escala 1: 600.000) de zonas homogéneas de producción de forraje con 40% de probabilidad (años de primavera y verano lluviosos) y 80% de probabilidad (años de primavera y verano secos).

Esta nueva información permite una definición más precisa de las unidades edafoclimáticas homogéneas. La utilización de mapas usando la tecnología SIG facilitará la localización, a través de GPS, de la recopilación de información de todos los parámetros pertinentes que puedan ser útil en la definición de cada unidad edafoclimática, el dimensionamiento preciso de todas las áreas homogéneas, el relacionamiento de áreas similares y

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la detección de factores limitantes determinantes para la productividad de praderas.

A partir de los datos generados en los experimentos se establecieron nuevos parámetros para la simulación del material muerto de los residuos, lo cual se evalúo este material en 3 años y se estudió una nueva rutina para el modelo que considere el exceso de agua en suelos con drenaje impedido. Esto genera una nueva versión de PradSim v.3.0 que incluirá estos componentes. Adicionalmente, se está trabajando en una versión interactiva del modelo PradSim para ser utilizado por los agricultores y los asesores que permita estimar el crecimiento de praderas en los próximos 15 días desde el ingreso de datos (kg MS/ha/período) a partir de estimaciones predictivas de los datos climatológicos aportados por servicios meteorológicos disponibles en la Web. Esta herramienta puede utilizarse para las zonas agroclimáticas definidas en cada región y servir como herramienta de planificación en balances forrajeros y estimaciones de la productividad futura de praderas.


Para el estudio de “Competitividad de la Producción Lechera Nacional” (Anrique et al., 1999), se desarrolló un modelo de simulación PradSim que estima el crecimiento potencial de productividad de praderas permanentes en los diferentes agro ecosistemas de las IX y X Regiones. En los resultados presentados en ese estudio, se muestra que existe una amplia variabilidad de los tipos de curvas de tasas de crecimiento de la pradera, dependiendo de la unidad edafoclimática considerada. Sin embargo, los resultados presentados allí, necesitan de dos aspectos adicionales para ser utilizados como parámetros definidores de áreas homogéneas de producción de forrajes: (a) una validación de las tasas de crecimiento primario de praderas estimadas por el modelo PradSim, bajo condiciones experimentales, de forma de usar confiablemente esa información como características de la unidad edafoclimática homogénea y (b) una redefinición precisa de cada unidad edafoclimática, considerando la información de suelo y climática actualizada y recientemente publicada (a partir del año 2000). En la operación de PradSim en el año 1999, se utilizó información climática promedio (especialmente en la temperatura), registros climáticos de precipitación mensuales de diversos años y una extrapolación general de las unidades edáficas de acuerdo a los mapas de suelo disponibles en esa época. La información actual de los últimos años, tanto de clima como suelo, es de mayor precisión y está en formato digital (CIREN, 2005; Instituto Meteorológico de Chile, 2005). Esta nueva información permite una definición más precisa de las unidades edafoclimáticas homogéneas, la utilización de mapas usando la tecnología SIG y facilitará localización a través de GPS de la recopilación de información de todos los parámetros pertinentes que puedan ser útil en

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la definición de cada unidad edafoclimática, el dimensionamiento preciso de todas las áreas homogéneas, el relacionamiento de áreas similares, la detección de factores limitantes determinantes para la productividad de praderas y la adecuada orientación de todos los resultados experimentales realizados a partir de este trabajo.

III. OBJETIVOS:

Objetivo general:

Establecer un modelo agroclimático que permita caracterizar y cuantificar las áreas homogéneas de crecimiento de praderas en base a información agroclimática y de suelos en los distintos agro ecosistemas productivos de leche en Chile.

Objetivos específicos:

• Revisión y readecuación de parámetros y variables de entrada y funcionamiento del modelo de simulación de crecimiento de praderas PradSim.

• Generación de la base de datos agroclimáticos pertinente para la utilización del modelo PradSim para las regiones de Los Ríos, de Los Lagos y de La Araucanía.

• Validación del modelo para su posterior utilización como caracterizador de crecimiento de praderas permanentes en unidades edafoclimáticas homogéneas.

• Definición, dimensionamiento e integración de áreas homogéneas de producción de forrajes en base a praderas permanentes.

IV. METODOLOGÍA:

1.- Revisión y readecuación de parámetros y variables de entrada y funcionamiento del modelo de simulación de crecimiento de praderas PradSimEl modelo PradSim fue recalibrado utilizando información de ensayos de producción de praderas permanentes durante distintos años de producción, utilizando un experimento de larga duración de la medición del crecimiento de praderas permanentes fertilizadas que se asume como una producción potencial del ecosistema en el área de Valdivia.

2.- Generación de la base de datos agroclimáticos pertinente para la utilización del modelo PradSim para las regiones de Los Ríos, de Los Lagos y de La Araucanía.

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Se adquirieron las bases georeferenciadas de suelos en una escala 1:20.000. Se utilizó información de suelos georeferenciadas recopilada por CIREN y datos recolectados de estaciones climáticas regionales: temperatura, radiación y evapotranspiración. Utilizando información de la DGA y CORFO se estableció una base de datos de estaciones pluviales de más de 25 años de registros, generando 7502(Los Lagos y Los Rios)y 2527 (La Araucanía) polígonos al cruzar información de clima y suelo. Estos se redujeron a 440 y 546 polígonos agropecuarios (Los Lagos-Los Rios y La Araucanía respectivamente) que representan unidades similares de suelo y clima. Para estos 440 y 546 unidades edafoclimáticas (Los Lagos-Los Rios y La Araucanía respectivamente) se determinó la productividad potencial de las praderas permanentes utilizando la versión recalibrada de PradSim v 2.0.

3.- Validación del modelo para su posterior utilización como caracterizador de crecimiento de praderas permanentes en unidades edafoclimáticas homogéneas.

Se determinaron 37 diferentes puntos en predios de diferentes zonas edafoclimáticas de las Regiones de Los Ríos y de Los Lagos. En estas zonas se realizaron cortes de homogeneización a 5 cm de altura de residuo, con los cuales se realizó una medición de biomasa residual (estimando la biomasa del material vivo y la biomasa del material muerto), evaluando el crecimiento de dos a cuatro semanas en diferentes épocas de crecimiento. Se utilizaron registros de datos climáticos de cada punto evaluado en base a una estación meteorológica portátil. Se realizó una fertilización nitrogenada de 50 kg N/ha después de cada corte en potreros sin exceso hídrico con un nivel base de P-Olsen > 12 ppm y pH > 5,5.

4.- Redefinición de las unidades edafoclimáticas homogéneas de pastoreo y crecimiento de praderas. Con la información del modelo PradSim validada, se definieron parámetros para el cálculo del potencial de productividad de cada unidad edafoclimática homogénea desde el punto de vista de tasas de crecimiento de praderas, sus factores limitantes y etapas productivas. Para alcanzar el potencial productivo, los factores de manejo agronómico como niveles de fertilidad de suelo, manejo de plagas y enfermedades, manejo de control de malezas y efectos sobre la persistencia de la composición botánica se realizaron de forma de que no afecten el potencial productivo esperable de la pradera. Se asume que estos se encuentran en una condición supra-óptima para expresar la productividad de la pradera, de forma que no limiten la productividad.

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V. RESULTADOS:

Revisión y readecuación de parámetros y variables de entrada y funcionamiento del modelo de simulación de crecimiento de praderas PradSim

Los ajustes realizados al modelo PradSim v 2.0 muestran una ligera sobreestimación en los valores observados en verano y otoño, mientras que subestima ligeramente el crecimiento primaveral. En general, sin embargo, presenta una relación de 0,97 ± 0,03 entre valores observados y simulados.

Durante el período de evaluación entre los años 2008 y 2011, la tasa de crecimiento de la pradera permanente (kg MS/ha/día), se observó que los puntos máximos de crecimiento se obtienen en primavera, alcanzando valores superiores a 50 kg MS/ha/día. El segundo período de mayor crecimiento se produce en el otoño, aunque este crecimiento es menor y generalmente no logra superar los 30 kg MS/ha/día. Por otra parte las menores tasas de crecimiento de la pradera se producen en el período de invierno y verano, donde se pueden encontrar tasas de crecimiento inferiores a los 5 kg MS/ha/día.

Validación del modelo para su posterior utilización como caracterizador de crecimiento de praderas permanentes en unidades edafoclimáticas homogéneas.

Se puede observar que existe una relación directa entre ambos valores, alcanzando una relación similar a la relación 1:1. Los promedios simulados alcanzaron valores de 1875 +- 15,2 kg/ha y los valores medidos resultantes fue de 1897 +- 12,2 kg/ha, lo que resulta un modelo de predicción bastante ajustado con las condiciones reales evaluadas.

Definición, dimensionamiento e integración de áreas homogéneas de producción de forrajes en base a praderas permanentes.

Se determinó la superficie evaluada para praderas de la macrozonas correspondientes las regiones de Los Ríos y Los Lagos, con una superficie total de 1.726.305 ha. El potencial productivo de la zonas varió entre 7 y 15 t MS/ha/año, dependiendo de la probabilidad de precipitaciones en años húmedos (40% de probabilidad) y años secos (80% de probabilidad) (cuadro 1).

La superficie evaluada, con un 80% de productividad potencial, para la región de La Araucanía. La superficie total evaluada fue de 1.061.069 ha, donde se muestra que la mayor superficie (41,2% de la superficie

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total) posee una productividad anual entre 9 – 10 t MS/ha y la superficie evaluada corresponde a 437.516 ha. La menor superficie (550 ha) posee una productividad potencial anual de >12 t MS/ha. (Cuadro 1)

Cuadro 1. Probabilidad de productividad de 40% (año húmedo) y 80% (año seco) para las regiones de Los Ríos-Los Lagos y La Araucanía.

Los Lagos-Los Rios La Araucanía

Productividad Superficie Productividad Superficie Productividad Superficie

p = 40% (ha) p = 80% (ha) p = 80% (ha)

(t Ms/ha) (t MS/ha) (t MS/ha)

< 9 20 < 7 905 < 6 5.405

9 - 10 0 7 - 8 24.778 6 - 7 14.728

10 - 11 134.920 8 - 9 92.332 7 - 8 54.856

11 - 12 574.515 9 - 10 314.420 8 - 9 318.410

12 - 13 235.768 10 - 11 361.718 9 - 10 437.516

13 - 14 766.704 11- 12 457.742 10 - 11 216.730

14 - 15 5.550 12- 13 474.860 11 - 12 12.874

> 15 11.828 > 13 2.550 > 12 550

De acuerdo a las simulaciones realizadas la productividad potencial de las diferentes zonas evaluadas lo más probable es que la productividad varíe entre 9 a 13 t MS/ha/año en años secos y entre 11 a 14 t MS/ha/año en años lluviosos, que es donde se concentra más del 90% de la superficie evaluada.

La mayor superficie de praderas posee una producción potencial entre 12 - 13 t MS/ha (80% probabilidad), con un total de 474.860 ha, en cambio los sectores evaluados con menor productividad potencial (<7 t MS/ha) fueron 905 ha, Estas zonas fueron generadas por el modelo PradSim y se pueden diferenciar 12 zonas homogéneas según su productividad, clasificadas por su igual condición edafoclimática.

En el Cuadro 2, se observa la producción potencial anual con un 40, 60 y 80% de probabilidad para la región de La Araucanía, dividido por diferentes zonas edafoclimáticas. Los sectores con mayor producción potencial se encuentran en el sector de Imperial, con producciones mayores a 13 t MS/ha/año. En cambo, los sectores con menores producciones son Angol, Traiguén y Minetue con producciones potenciales inferiores a las 10 t MS/ha/año. Generalmente

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excluyendo estos sectores edafoclimáticas mencionados anteriormente, las demás zonas poseen producciones potenciales mayores a las 10 t MS/ha/año.

Cuadro 2. Producción anual potencial (t MS/ha) a 40, 60 y 80% de probabilidad en diferentes sectores de la región de La Araucanía.

Sector

Producción anual (t MS/ha)

probabilidad

40% 60% 80%

Pucón 13,0 12,7 12,2

Loncoche 11,2 7,7 6,8

Pitrufquén 13,7 13,1 12,4

Voipir 13,3 12,8 12,0

Imperial 15,2 13,9 13,4

Angol - Traiguén 6,9 6,7 6,4

Cherquenco 13,5 13,1 12,4

Curacautín 12,2 11,9 11,6

Lonquimay 13,4 12,8 11,9

Temuco 12,8 11,8 11,1

Traiguén 10,0 8,9 8,1

Minetue 9,0 9,0 8,9

Tasas de Crecimiento de las Praderas Naturalizadas en la región de Los Ríos y Los Lagos con un 40 y 80% de probabilidad.

En el Gráfico 1 se observa la curva de producción anual de la pradera para el sector edafoclimático de San José de la Mariquina. Se muestra que la mayor tasa de crecimiento se produce en el mes de noviembre (80 kg MS/ha/día) para ambas probabilidades de precipitaciones, en cambio, la menor tasa se produce en los meses de invierno y verano. Se destaca que la baja en la tasa de crecimiento no es tan pronunciada si se considera un año lluvioso (40% prob.), donde en verano la producción diaria es levemente mayor a un año seco. Ambas tasas son iguales en los meses de invierno y primavera, produciéndose un aumento en la tasa durante el otoño en ambos casos.

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Gráfico 1. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática San José de la Mariquina (región de Los Ríos) con un 40 y 80% de probabilidad.

En el Gráfico 2 se observa las curvas de producción potencial de la pradera permanente para la zona edafoclimática de Entre Lagos. En ambos niveles de productividad las curvas presentan similares respuestas en los diferentes meses, observándose una pequeña disminución de la tasa de crecimiento en el año seco (80% prob.). Ambos niveles de producción obtienen su mayor tasa durante los meses de verano, y la menor tasa se produce durante en el invierno. En general ambas curvas poseen una similar condición independiente de la probabilidad de precipitaciones, produciéndose una leve disminución de la tasa para un año seco, como es de esperar, pero la disminución que se produce es leve entre ambas.

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Gráfico 2. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática Entre Lagos (región de Los Lagos) con un 40 y 80% de probabilidad.

En el Gráfico 3 se puede observar las diferentes curvas de producción para el sector edafoclimático de La Unión. En ambas curvas la mayor tasa de crecimiento (>60 kg MS/ha/día) se produce durante los meses de primavera, para decaer fuertemente durante el verano. La curva para un año lluvioso (40% de prob.) tiene un alza de crecimiento para los meses de otoño (>40 kg MS/ha/día), a diferencia de un año seco (80% de prob.) que la tasa no sobrepasa los 20 kg MS/ha/día.

Gráfico 3. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática La Unión, (región de Los Ríos) con un 40 y 80% de probabilidad.

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En el Gráfico 4 se muestra las curvas de producción potencial de praderas para el sector de Osorno, donde de observa que en ambos niveles de probabilidad, la tasa de crecimiento en los meses finales de primavera e inicio del verano son altas (>70 kg MS/ha/día). En general ambas curvas se comportan de forma similar y los niveles de producción no son tan bajos en los meses de invierno como en los demás sectores edafoclimáticos obteniendo rendimientos potenciales sobre los 10 kg MS/ha/día.

Gráfico 4. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática Osorno (región de Los Lagos) con un 40 y 80% de probabilidad.

En el Gráfico 5, se observan las curvas de producción del sector edafoclimático de Frutillar. Se puede observar que ambas curvas presentan similares características y valores de productividad, independiente si corresponde a un año seco o húmedo. Los valores llegan a su máxima tasa de crecimiento durante los meses de primavera y verano (>40 kg MS/ha/día), decayendo durante el otoño y el invierno en ambos casos.

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Gráfico 5. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática Frutillar (región de Los Lagos) con un 40 y 80% de probabilidad.

En el Gráfico 6 se observan las curvas de productividad de la zona edafoclimática Castro. Se puede observar que ambas curvas presentan similares características y valores de productividad potencial, independiente de la probabilidad de precipitaciones. Encontrándose la mayor tasa de crecimiento durante los meses de finales de primavera, inicio del verano y las menores tasas durante el otoño e invierno.

Gráfico 6. Curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática Castro (región de Los Lagos) con un 40 y 80% de probabilidad.

Tasas de crecimiento de las praderas naturalizadas en la región de La Araucanía, con un 80% de probabilidad, en los distintos agrosistemas.

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En el Gráfico 7 se puede observar la curva de productividad potencial anual (80% prob.) para la zona edafoclimática de Curacautín. La tasa de crecimiento potencial posee su máximo de producción durante los meses de primavera y verano, alcanzando tasas mayores a 40 kg MS/ha/día. Las menores tasas de crecimiento se producen durante el período de invierno, con valores que no superan los 5 kg MS/ha/día.

Gráfico7. Curva del potencial productivos en praderas permanentes del agroclima Cautín (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

La curva de producción potencial de praderas permanentes para la zona edafoclimática de Caburga–Río Minute se puede observar en el Gráfico 8. El máximo de producción se obtiene durante los meses de finales de primavera y principios de verano (dic., ene., feb.) con una tasa de crecimiento de 50 kg MS/ha/día. Durante el año se observan solamente 5 meses que pueden llegar a obtener producciones sobre los 30 kg MS/ha/día, por lo que la producción se ve disminuida durante el resto del año, no sobrepasando los 20 kg MS/ha/día durante los otros meses.

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Gráfico 8. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática de Caburga–Río Minute (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

En el Gráfico 9 se observa la curva de productividad para la zona edafoclimática de Pucón. Las diferentes tasas de crecimiento alcanzan un máximo valor durante los meses de primavera, para luego decaer más de 20 kg MS/ha/día durante los primeros meses de verano. Durante el otoño la tasa de crecimiento tiene un pequeño aumento de de 40 kg MS/ha/día aproximadamente, para luego volver a disminuir durante los meses de invierno, aunque es destacable que las tasas bajas son de 10 kg MS/ha/día, siendo estas ligeramente superiores a las otras zonas edafoclimáticas analizadas.

Gráfico 9. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Pucón (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

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La curva de producción potencial la zona edafoclimática Cherquenco se observa en el Gráfico 10, donde se identifica que la mayor tasa de crecimiento se obtiene durante el mes de noviembre, alcanzando valores de 60 kg MS/ha/día aproximadamente, para luego disminuir durante los meses de verano y presentar un leve aumento durante el otoño. Las menores tasas de crecimiento se producen durante los meses de invierno, con valores de 5 kg MS/ha/día aproximadamente.

Gráfico 10. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Cherquenco (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

En el Gráfico 11 se muestra la curva de producción potencial de la zona edafoclimática de Lafquén–Río Voipir, con un 80% de probabilidad de producción de 12 t MS/ha/año. El máximo de crecimiento se produce durante los meses de noviembre–diciembre, para luego reducir su tasa durante el verano y otoño, aunque estas tasas no son tan bajas considerando que el crecimiento potencial es aproximadamente 40 kg MS/ha/día. El período mínimo de crecimiento se produce durante los meses de invierno.

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Gráfico 11. Curva del potencial productivos en praderas permanentes la zona edafoclimática Lafquén–Río Voipir (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

La curva de producción potencial de pradera permanente de la zona edafoclimática de Nueva Imperial se muestra en el Gráfico 12, donde se puede observar que la producción anual (80% prob.), es de 13,4 t MS/ha. Durante los meses de verano se produce la máxima tasa de crecimiento, disminuyendo durante el verano. En otoño se produce un pequeño aumento en la producción para luego comenzar a disminuir en ivierno. Las menores tasas de producción es de aproximadamente 20 kg MS/ha/día, lo que corresponde a un nivel de crecimiento potencial mayor que en otras zonas para estos meses.

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Gráfico12. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Imperial (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

En el Gráfico 13 se observa las curvas de crecimiento de la zona edafoclimática de Temuco, para dos tipos de suelo (trumao y rojo arcilloso). En ambas curvas se observa que el máximo de crecimiento se produce durante los meses de primavera, existiendo una notoria diferencia entre ambos máximos potenciales, ya que en los suelos de tipo trumao, la máxima tasa de producción es de aproximadamente 60 kg MS/ha/día a diferencia de los suelos rojos arcillosos que su máximo potencial es de aproximadamente de 45 kg MS/ha/día, considerándose como factor limitante el tipo de suelo, por poseer una menor capacidad de retención de agua en el perfil. Ambas curvas poseen una fuerte disminución durante los meses de verano, alcanzando posteriormente durante el otoño niveles aproximados de 40 kg MS/ha/día para ambos tipos de suelo. Durante el invierno se produce una disminución del crecimiento, siendo las tasas mayores que durante el período de verano.

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Gráfico 13. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Temuco (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad, para suelos trumaos y rojo arcilloso.

La curva de producción potencial para la zona edafoclimática de Traiguén se puede observar en el Gráfico 14. Se identifica claramente que la máxima tasa de producción se produce durante los meses de primavera, alcanzando valores de 60 kg MS/ha/día. Los valores comienzan a disminuir rápidamente durante el verano y comienza un aumento durante el mes de mayo producto a las precipitaciones y el aumento de radiación.

Gráfico 14. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Traiguén (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

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El Gráfico 15 muestra la curva de producción para la zona edafoclimática de Pitrufquén. Se observa que existe un máximo de crecimiento durante los meses de primavera, para luego decrecer el valor durante el verano. La tasa es menor en verano e invierno, alcanzando valores de aproximadamente 15 kg MS/ha/día. Presentando una producción potencial anual de 12,4 t MS/ha.

Gráfico 15. Curva del potencial productivos en praderas permanentes la zona edafoclimática Pitrufquén (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

En el Gráfico 16 se observa la curva de producción de la zona edafoclimática de Angol, donde se observa que la producción potencial de la pradera (80% prob.) es inferior a las demás zonas edafoclimáticas señaladas anteriormente, con rendimientos potenciales de 6,4 t MS/ha/día. El máximo de producción se alcanzaría durante los meses de primavera, para decaer fuertemente durante el verano, comenzando a aumentar la tasa de crecimiento durante el otoño.

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Gráfico 16. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Angol (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

La curva de crecimiento potencial de la zona edafoclimática Loncoche se muestra en el Gráfico 17. Donde se observa que el potencial máximo de producción se logra durante el mes de octubre (60 kg MS/ha/día), para decrecer durante el verano. Se destaca que la producción potencial anual es de 6,8 t MS/ha (80% prob.), lo que corresponde a un nivel bajo de producción comparándose con las otras zonas edafoclimáticas descritas anteriormente. Ya que solamente durante 4 meses se alcanzaría una producción por sobre los 20 kg MS/ha/día, en cambio durante los demás meses los valores serían inferiores a estos, explicado de esta forma la baja producción.

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Gráfico 17. Curva del potencial productivos en praderas permanentes de la zona edafoclimática Loncoche (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

En el Gráfico 18 se observa la tasa de crecimiento potencial para la zona edafoclimática de Victoria. La curva de producción es máxima durante los meses de primavera con tasas máximas de 60 kg MS/ha/día, decayendo durante el verano a una tasa de aproximadamente 10 kg MS/ha/día. Luego aumenta durante el otoño con una tasa aproximada de 40 kg MS/ha/día, decayendo nuevamente durante el invierno a tasas de 10 kg MS/ha/día.

Gráfico 18. Curva del potencial productivo en praderas permanentes de la zona edafoclimática Victoria (región de La Araucanía), con un 80% de probabilidad.

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- El modelo PradSim v3.0 se encuentra relativamente bien calibrado (considera restricción de exceso hídrico), y se ha validado en la regiones de Los Ríos, de Los Lagos y La Araucanía.

- La superficie de las zonas homogéneas de producción de praderas de las regiones de Los Ríos, Los Lagos y de La Araucanía se encuentran cuantificadas y con límites establecidos.

- Las bases edafoclimáticas y climáticas se encuentran establecidas y cuantificadas para las Regiones de Los Ríos, Los Lagos y de La Araucanía.

- Elaborar un modelo de productividad a nivel de usuario para asesores que permita predecir el comportamiento de praderas de acuerdo a los datos del años en curso, con el objetivo de predecir cuanto se producirá de materia seca el próximo mes en base a los históricos y actuales (de año en curso).

- Incluir al modelo de productividad de praderas otras restricciones del rendimiento de praderas considerando aspectos de manejo: (a) Déficit de fertilidad de suelo (N, P y acidez); (b) Manejo de pastoreo y cortes.

VII. BIBLIOGRAFÍA:

Anrique, R; Latrille, L; Balocchi, O; Alomar, D.; Moreira, V.; Smith, R.; Pinochet, D.; Vargas, G. 1999. Competitividad de la producción lechera nacional. Valdivia. Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias Agrarias. 2 Vol. 437 p.

Catalán, G. 2007. Efecto de la fertilización sobre la composición botánica y la producción de tres tipos de pradera en el Dominio Húmedo de Chile. Tesis Lic. Agr. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias. 69 p.

Chile, Centro de Información de Recursos Naturales, CIREN. 2005. On line. <www.ciren.cl>.

Chile, Corporación de Fomento de la Producción, CORFO. 2007. On line. <www.corfo.cl>.

Chile, Dirección General de Aguas, DGA. 2007. On line. <www.dga.cl> .

Chile, Instituto Meteorológico de Chile. 2005. On line. <www.meteochile.cl>.

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Fernández, P. 2007. Efecto de la fertilización sobre la composición botánica, producción y calidad en praderas del Dominio Húmedo de Chile. Tesis Lic. Agr. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias. 83 p.

Pinochet, D. 1999. Potencial productivo de las praderas permanentes de las Regiones IX y X. En: Anrique et al. Competitividad de la producción lechera nacional. Valdivia Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias Agrarias. Vol 1. pp 75-114.

Vera, J. 2006. Dinámica vegetacional, rendimiento y composición química de praderas establecidas en base a especies nativas, naturalizadas y cultivadas. Tesis Lic. Agr. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias. 116 p.

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PROYECTOACTUALIZACIÓN DE CURVAS DE PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE PRADERAS POR MACROZONAS HOMOGÉNEAS.

Código: M2P2

Región o Regiones de Ejecución: Biobío, Araucanía, Los Ríos y Los Lagos


Coordinador del Proyecto: Luis Inostroza (2011) Nolberto Teuber (2008-2010)

Investigadores participantes: Oriella Romero, INIA-Carillanca; Hernán Acuña, INIA - Quilamapu; Alfredo Torres, INIA-Remehue; Ignacio López, AUCH-Valdivia


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La pradera constituye el alimento más económico para la alimentación de rumiantes y es la forma más natural y ambientalmente sustentable para producir leche y carne para consumo humano.

En toda la zona ganadera de Chile, el crecimiento, desarrollo y productividad de las praderas permanentes muestra una estacionalidad marcada, influenciada por las características del clima, suelo y disponibilidad de agua para riego. En todos los ambientes se observa un descenso de la actividad fisiológica de las praderas durante el invierno, ocasionado por temperaturas sub-óptimas y en algunos casos exceso de humedad. Por otro lado, en el verano el descenso ocurre por temperaturas supra-óptimas y un periodo de déficit hídrico, cuya severidad varía ampliamente entre temporadas de crecimiento. Por lo tanto, conocer la curva de crecimiento y productividad anual de las praderas permanentes en ambientes representativos de la zona ganadera nacional, es una herramienta esencial para el desarrollo de programas robustos de balance forrajero.

El objetivo principal de este proyecto fue “determinar las tasas de crecimiento y calidad nutritiva de las praderas en diferentes macro zonas edafoclimáticas productoras de leche”. Para esto se seleccionaron 10 localidades representativas de macrozonas homogéneas productoras de leche, distribuidas en la Región del Biobío (1), de la Araucanía (2), de Los Ríos (1) y de Los Lagos (6). En ellas se monitoreo mensualmente, durante dos o tres temporadas, el crecimiento y productividad de praderas permanentes de pastoreo. Adicionalmente, se monitoreo el contenido de proteína cruda y energía metabolizable del forraje.

Los resultados muestran una amplia variabilidad en el crecimiento y productividad de las praderas entre localidades y temporadas de crecimiento dentro de una misma localidad. El potencial productivo de las praderas varió desde 8 ton MS/ha/año en Los Ríos hasta 23 ton MS/ha/año en Los Lagos. En todas las localidades las tasas máximas de crecimiento se observaron durante el verano y fluctuaron entre 70 y 130 Kg MS/ha/día. Por otro lado, las mínimas se observaron durante el invierno y fluctuaron entre 0.0 y 40 Kg MS/ha/día. En todas las localidades, la calidad de forraje fue estable dentro y entre temporadas de crecimiento, observándose valores medios anuales de proteína cruda y energía metabolizable de 22% y 2,5 Mcal/Kg MS, respectivamente.


La zona ganadera de Chile se extiende desde la Región del Maule hasta la de Los Lagos. Estas regiones albergan el 75% de la masa bovina ocupando 2.2 millones de hectáreas de praderas.De las cuales sólo el 9% corresponde a praderas sembradas, 34% son praderas mejoradas y el 57% praderas naturales (Echavarri, 2009).

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En los ambientes templado-húmedo de la zona sur, las praderas mejoradas y sembradas en suelos sin limitaciones de fertilidad, pueden rendir entre 12 y 14 t MS/ha/año (Teuber y Bernier, 2002). En condiciones de riego, de la zona centro-sur, es posible un incremento del 20% sobre el rendimiento señalado. El conocimiento del crecimiento de las praderas permanentes manejadas en pastoreo por los productores de leche en las regiones indicadas, es un antecedente de gran relevancia para configurar los programas de alimentación del rebaño lechero.

Desde la década de los 80 en Nueva Zelanda, país productor de leche en base a praderas de pastoreo, existe un acervo de información relativa al estudio del crecimiento y desarrollo de praderas. Lo que permitió el desarrollo de modelos predicativos que estiman la producción de las praderas bajo diversos escenarios ambientales. La mayoría de estos modelos utilizan como variables de entrada o “inputs” las características climáticas y la fertilidad del suelo. Algunos ejemplos en este tema son los trabajos de Woodwards (1999), Moir et al. (2000) y Bright et al. (2001).

En Chile, existe información general y parcial con respecto a la distribución estacional de la producción y de las tasas de crecimiento de las praderas en el sur del país (Teuber y Bernier, 2002; Pinochet, 1999). Sin embargo, dichos antecedentes abarcan extensas áreas geográficas, los que a nivel predial sólo tienen un valor referencial. Por otro lado, las caracterizaciones sólo han considerado aspectos productivos y no se dispone de información relacionada con la variabilidad estacional en la calidad del forraje, lo que representa información esencial para cualquier sistema productivo.

En cuanto a las características del suelo, entre las Regiones de La Araucanía y Los Lagos, predominan aquellos originados de cenizas volcánicas, caracterizados por la baja disponibilidad de nutrientes (N, P, S, etc.), bases de intercambio (Ca, K, Mg, Na) y alto nivel de saturación de aluminio que alteran la disponibilidad y absorción de estos nutrientes por las plantas (Mora et al., 1999), lo que se traduce en menor rendimiento y calidad del forraje producido. Entre la Región Metropolitana y del Biobío, existen suelos que se caracterizan por su alta heterogeneidad; existiendo sectores con predominio de suelos arcillosos, trumaos y arenales. Todos son de topografía plana, pero deficientes en fósforo y que requieren de un abastecimiento seguro de agua para su uso en praderas para lechería.

El presente proyecto priorizó conocer la magnitud de las deficiencias en las diferentes áreas de acción, especialmente con relación a los parámetros más relevantes en la productividad pratense y dar la posibilidad de que la distribución de la producción sea definida también en su contenido nutritivo durante el año, destacando el momento que se presentan las mayores deficiencias nutricionales y tener las herramientas para dar la solución técnica al productor lechero, como también a los profesionales y técnicos del sector público y privado, a través de los diferentes medios de difusión y transferencia de la información.

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Objetivo general

Determinar las tasas de crecimiento y calidad nutritiva de las praderas en diferentes macro zonas edafoclimáticas productoras de leche.


1. Determinar la distribución estacional y las tasas diarias de crecimiento de las praderas permanentes en diferentes macro zonas edafoclimáticas.

2. Evaluar la calidad nutritiva de las praderas durante el año.


1.- Determinación de los ambientes de monitoreo

Se seleccionaron 10 ambientes representativos de la zona ganadera de Chile, distribuidos desde la Región del Biobío hasta la de Los Lagos. El criterio de selección de ambientes se basó en el alto nivel de representatividad del predio respecto a macrozonas homogéneas definidas por el consorcio lechero. Sólo tres predios correspondieron a estaciones experimentales del INIA y la UACH, el resto fue de agricultores especializados en el rubro lechero.

Todas las caracterizaciones se hicieron sobre una pradera de pastoreo compuesta por trébol blanco (TB)/ballica perenne (Bp). En todos las regiones se evaluó una curva de crecimiento por predio, excepto en el Biobío y Los Ríos, donde se incluyeron algunas variantes. En el Biobío se incluyó una pradera de TB/festuca y en Los Ríos una pradera TB/Bp+gramíneas naturalizadas (polifítica) y una natural mejorada mediante prácticas de fertilización.

2.- Cuantificación de tasas de crecimiento

La tasa de crecimiento diaria de praderas de pastoreo se determinó mediante dos metodologías. En todos los ambientes, excepto en Quilamapu, se utilizó el método de la ‘Diferencia Australiana’ (Acuña, 1982). Éste considera el uso de una jaula de exclusión y cortes con tijeras a nivel de suelo. En síntesis, se coloca la jaula en un lugar representativo de la pradera sin cortar previamente, y se estima el forraje que hay en la jaula cortando una muestra fuera de ella; luego, después de un periodo de crecimiento se corta dentro de la jaula (21-30 días), ésta se cambia de posición y se toma una muestra fuera. El crecimiento del periodo es la diferencia entre lo que se estimó que había en la jaula al ponerla y lo que había al cortar bajo ella.

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En Quilamapu se utilizó la metodología de Anslow y Green (1967). Ésta consiste en establecer una secuencia de cortes de modo que en el caso de un experimento con tres repeticiones (A, B, C), luego de cortada la parcela A se corta la parcela B con un intervalo de x días, y la parcela C con un intervalo de 2x días con respecto a A; se vuelve a cortar A al cabo de 3x días. Así cada ‘x’ días se hace una estimación de lo que ha crecido la pradera en 3x días (Acuña, 1982). Done x días corresponde a un tercio del periodo de rezago escogido, el que cambia con la época del año (21-30 días).

3.- Descripción de las praderas:

Región del BiobíoLas mediciones se realizaron el campo experimental Santa Rosa de INIA-Quilamapu en Chillán (S 36°36’; O 72°02’). Entre diciembre de 2007 a abril de 2010, se determinó las curvas de crecimiento de Bp cv. Nui y festuca (Festuca arundinácea) cv. Fawn, en mezcla con TB cv. Huia. La siembra se hizo en agosto de 2007 con 20 y 4 Kg ha-1 de semilla de gramínea y trébol, respectivamente, en un suelo Andisol de la serie Pueblo Seco, poco profundo, 20 a 30 cm, con piedras en el perfil y en el subsuelo. La fertilización de establecimiento fue 200 Kg ha-1 de superfosfatotriple y 200 Kg. ha-1 de muriato de potasio, más una fertilización de corrección de Ca, Mg y microelementos. Anualmente se aplicó las mismas dosis de P y K ya mencionadas; no se aplicó nitrógeno. El contenido de fósforo inicial del suelo había sido ajustado previamente a 20 mg Kg.-1 basado en la determinación del coeficiente de fijación de fósforo. Se regó cada 10-15 días con agua suficiente para reponer la evaporación de periodo. Un bloque de 3 x 18 m se subdividió 9 en parcelas de 2 x 3 m. En ellas se midió la producción de MS con una frecuencia aproximada de 21, 27 y 33 días en primavera, verano y otoño, respectivamente, en tres parcelas que fueron cortadas con un desfase en el tiempo igual a un tercio de la frecuencia correspondiente de acuerdo a la época del año. La medición se hizo con tres repeticiones. Con lo anterior, aplicando la metodología de cálculo de Anslow y Green (1967), se obtuvo tasas de crecimiento promedio cada diez días, aproximadamente.

Región de la Araucanía- Localidad Vertientes, comuna de Perquenco: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de riego de más de tres años, conformada por Bp cv. Nui en mezcla con trébol blanco cv. Haifa. El suelo corresponde a un Andisol de topografía plana, profundo con una fertilidad de 18 mg Kg.-1 de P y una suma de bases de 10 meq, no hubo restricciones de fertilidad. La pradera se manejó con cerco eléctrico en un sistema de pastoreo rotativo. La fertilización anual de mantención fue de 70 Kg/ha de P2O5, 50 kg/ha de K2O y 75 Kg./ha de N, en los 2 primeros años de monitoreo (2008 y 2009). En el último año 2010, se subió la fertilización nitrogenada a 120 Kg. de N parcializado en 3 épocas: abril, agosto y diciembre.

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- Localidad Rinconada, Comuna de Gorbea: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano de un año, compuesta por Bp cv. Samson AR1 en mezcla con TB cv. Haifa. La pradera se estableció en un suelo de transición con una topografía de lomaje suave, con una fertilidad media de 14 mg Kg.-1 de P y una suma de bases de 6 meq. La pradera se manejo con cerco eléctrico en un sistema de pastoreo rotativo. La fertilización anual de mantención fue de 70 Kg. de P2O5, 30 Kg. de K2O y 90 Kg. de N. Este último parcializado en 2 épocas (abril y agosto).

En ambas localidades, las tasas de crecimiento se determinaron con el método de la ‘Diferencia Australiana’ desde el abril de 2008 a abril de 2010. La frecuencia de muestreo fue en promedio cada 30 días.

Región de Los RíosEl estudio fue realizado en la Estación Experimental Santa Rosa, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Austral de Chile, Valdivia. Sobre una pradera naturalizada degradada, dominada por Agrostis capillaris, Anthoxanthum odoratum y especies de hoja ancha tipo Leontodon nudicaulis, Hypochaeris radicata y Plantago lanceolata, se preparó el suelo y se sembraron 2 praderas:

-Pradera 1: compuesta por Bp cv. Alto y TB cvs. Huia y Will. Pradera 2: polifítica compuesta por Bp cv. Alto, Dactylis glomerata cv. Starly, accesiones naturalizadas de Bromus valdivianus y Holcus lanatus y TB cvs. Huia y Will. Además se evaluó el mejoramiento de la pradera natural degradada al recibir fertilización: Nat. Fert.=Pradera naturalizada (residente) fertilizada.

Las 3 praderas fueron pastoreadas con vacas lecheras cuando alcanzaron en promedio 18 cm de altura no disturbada o una frecuencia de defoliación máxima de 60 días.

En todas las praderas, las tasas de crecimiento se determinaron con el método de la ‘Diferencia Australiana’ desde junio del 2008 a agosto del 2011.

Región de Los Lagos-Localidad Río Frío, comuna de Los Muermos: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica perenne presente en un 70%, trébol blanco en un 1% y otras gramíneas en un 22%. El suelo corresponde a un Trumao de la Serie Nueva Braunau, posee una topografía plana a levemente ondulada. Al inicio el suelo tenía 21,8 ppm de P, 0,7 cmol(+)/Kg. de K, 2,26 cmol(+)/Kg. de Mg, 36,1 ppm de S, un pH al agua de 5,9 y una suma de bases de 12,7 cmol(+)/Kg., por lo tanto no hubo restricciones de fertilidad, lo que se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación.

-Localidad Casma, comuna de Frutillar: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica

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perenne presente en un 72%, trébol blanco en un 3% y otras gramíneas en un 12%. El suelo corresponde a un Trumao de la Serie Corte Alto, posee una topografía plana a levemente ondulada. Al inicio el suelo tenía 31,1 ppm de P, 1,66 cmol(+)/kg de K, 2,66 cmol(+)/Kg. de Mg, 16,6 ppm de S, un pH al agua de 5,85 y una suma de bases de 11,84 cmol(+)/Kg., por lo tanto no hubo restricciones de fertilidad, lo que se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación, el nivel de S que partió medio, se elevó a 22,04 ppm.

-Localidad Trinquicahuín, comuna de Osorno: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica perenne presente en un 88%, trébol blanco en un 1% y otras gramíneas en un 1%. El suelo corresponde a un Rojo Arcilloso de la Serie Cudico, posee una topografía plana a levemente ondulada. Al inicio el suelo tenía 27,2 ppm de P, 2,05 cmol(+)/Kg. de K, 1,65 cmol(+)/Kg. de Mg, 13,1 ppm de S, un pH al agua de 5,6 y una suma de bases de 10,43 cmol(+)/Kg., por lo tanto no hubo restricciones importantes de fertilidad, lo que se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación, el pH se corrigió y quedó en 5,9.

-Localidad Cascadas, comuna Puerto Octay: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica perenne presente en un 87%, trébol blanco en un 3% y otras gramíneas en un 2%. El suelo corresponde a un Trumao de la Serie Puerto Octay, posee una topografía plana a levemente ondulada. Al inicio el suelo tenía 35,4 ppm de P, 0,81 cmol(+)/kg de K, 2,38 cmol(+)/kg de Mg, 1,0 ppm de S, un pH al agua de 5,98 y una suma de bases de 12,71 cmol(+)/kg, por lo tanto no hubo restricciones de fertilidad excepto el S el que se elevó a 13,3 ppm. Esta condición se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación.

-Localidad Remehue, comuna Osorno: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica perenne presente en un 66%, trébol blanco en un 4% y otras gramíneas en un 14%. El suelo corresponde a un Trumao de la Serie Osorno, posee una topografía plana a levemente ondulada. Al inicio el suelo tenía 72,5 ppm de P, 0,43 cmol(+)/Kg. de K, 1,6 cmol(+)/Kg. de Mg, 5,44 ppm de S, un pH al agua de 5,75 y una suma de bases de 10,89 cmol(+)/Kg., por lo tanto no hubo restricciones de fertilidad excepto el S el que se elevó a 14,48 ppm. Esta condición se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación.

-Localidad Pindaco, comuna de Río Bueno: Las mediciones se realizaron en una pradera permanente de secano bajo pastoreo, conformada por ballica perenne presente en un 89%, trébol blanco en un 2% y otras gramíneas en un 3%. El suelo corresponde a un Trumao de la Serie Chan Chan, posee una topografía plana. Al inicio el suelo tenía 39,9 ppm de P, 0,85 cmol(+)/kg de K, 3,37 cmol(+)/kg de Mg, 13,54 ppm de S, un pH al agua de 5,88 y una suma de bases de 14,01 cmol(+)/kg, por lo tanto no hubo restricciones de fertilidad, lo que se mantuvo durante todas las temporadas de evaluación.

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4.- Evaluaciones

Producción y calidad de forraje:En ambas metodología (Diferencia australiana y Anslow y Green) se determinó el porcentaje de materia seca de la pradera. Para esto se cortó la muestra (jaula de exclusión o franja) con tijeras corta césped (Región de los Lagos y Araucanía) o con cortadora rotativa con capacho recolector (Región del Biobío y Los Ríos). En el campo se determinó el peso fresco de la muestra y se colectó una submuestra de aproximadamente 200 g. Ésta fue llevada al laboratorio donde se determinó el porcentaje de MS mediante secado a 65°C por 48 h en horno con ventilación forzada.

En todas las localidades se determinó, en al menos una temporada de crecimiento, la calidad de forraje. Para esto, la muestra para determinar el porcentaje de materia seca fue homogenizada en un molino Willey (tamiz de 1 mm) para su posterior análisis bromatológico con el fin de determinar el contenido de nitrógeno (% PC) y digestibilidad “in vitro” del forraje (EM Mcal/kg). Estos análisis se realizaron en Laboratorio de Bromatología de INIA-Remehue y en el Laboratorio de Nutrición Animal de la Universidad Austral de Chile.


En la región del Biobío, en el Llano Central regado, la pradera TB/gramínea en su segundo y tercer año produjo en promedio 13,3 y 6,5 ton MS/ha (Figuras 1 y 2). La reducción, cercana al 50%, del tercer año respecto al segundo se debió a un agotamiento de fertilidad del suelo producto de la baja fertilidad natural y alta extracción de nutrientes ocasionada por los altos niveles de producción forraje. Además, el problema se acentuó con periodos de déficit hídrico ocasionados por riegos poco frecuentes y la capacidad escasa de retención de humedad del suelo.

En general, la productividad de la pradera de trébol blanco con festuca o ballica perenne (BP) es la misma, sin embargo, se observaron diferencias en el crecimiento. La pradera con BP presenta mayores tasas de crecimiento en el otoño, mientras que la de festuca presenta mayoras tasas de crecimiento en la primavera. Durante la temporada 2008/09, ambas praderas alcanzaron tasas máximas de crecimiento cercanas a los 70 Kg./ha/día en primavera (diciembre) y tasas mínimas cercanas a los 4 Kg./ha/día en el invierno (junio) (Figuras 1 y 2).

Variación estacional en la calidad de forrajeEn general, los valores de PC y EM fueron similares entre la pradera TB/Bp y TB/festuca. Sólo se observó un leve descenso en los valores de PC en la pradera TB/Festuca, durante la primavera. Los valores medios anuales fueron 22% y 2,5 Mcal/Kg Ms para PC y EM, respectivamente.

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TemporadaProductividad

(ton MS/ha/año)Tasa de Crecimiento (kg/ha/día)

abr may jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar Abr

2007/08 5,5 29.4 43,1 46,5 38,5 22,7

2008/09 13,3 22,7 7,0 3,3 6,2 25,3 61,5 69,3 66,0 69,9 48,8 30,8 19,3 11,3

2009/10 6,7 11,3 4,6 2,2 5,1 11,0 20,3 29,2 31,8 34,9 27,1 18,1 13,2 12,2

Figura 1. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/festuca, cultivada bajo condiciones de riego, Localidad Cato, Estación Experimental Santa Rosa, INIA Quilamapu, Chillán, Región del Biobío.

Temporada

Productividad(ton MS/ha/año)

Tasa de Crecimiento (kg/ha/día)

abr may jun Jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr

2007/08 5,2 31,5 31,2 44,3 38,3 27,4

2008/09 13,4 27,4 8,5 4,8 9,0 23,4 54,9 63,1 64,7 65,3 48,9 34,9 24,0 14,9

2009/10 6,0 14,9 6,3 3,8 6,9 8,1 15,0 24,6 26,1 27,8 21,9 17,5 12,9 12,8

Figura 2. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne, cultivada bajo condiciones de riego, localidad Cato, Estación Experimental Santa Rosa, INIA Quilamapu, Chillán, Región del Biobío.

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REGIÓN DE LA ARAUCANÍA

Crecimiento y productividad de forraje

La productividad de la pradera TB/BP en el valle longitudinal de la Región de la Araucanía varío ampliamente entre temporadas de crecimiento y ambiente hídrico. En promedio, la pradera cultivada bajo condiciones de riego rindió un 40% más que la cultivada bajo condiciones de secano (Figuras 3 y 4). Cabe destacar la temporada 2008/09, donde ocurrió un periodo de sequía severo (enero-marzo), que hizo descender las tasas de crecimiento a valores cerca-nos a cero. Esta situación no se observó bajo condiciones de riego.

Durante la temporada 2009/10, en secano, las tasas máximas de crecimiento fueron cercanas a los 60 Kg./ha/día (noviembre), mientras que en riego fueron cercana a los 70 Kg./ha/día. Por otro lado, las tasas mínimas durante el invier-no promediaron los 15 Kg./ha/día en ambos ambientes (Figuras 3 y 4). Estos valores coinciden con los reportados por Romero (2009) en praderas del Valle Longitudinal de La Araucanía evaluadas desde el año 1991 al 2007.

Variación estacional en la calidad de forraje

Ambas praderas (riego y secano) se caracterizaron por presentar una alta cal-idad de forraje con valores medio de proteína cruda (PC) y energía metaboli-zable (EM) de 23% y 2,7 Mcal/Kg. MS, respectivamente. En la localidad Ver-tiente, bajo riego, la EM mostró una escasa variación estacional con un rango que fluctuó entre 2,53 (junio) y 2,92 Mcal/Kg. MS (septiembre). El rango fue más amplio para la PC, entre 16,5 (mayo) y 26% (diciembre). En la localidad Rinconada, en secano, la EM fluctuó entre 2,42 y 2,90 Mcal/Kg. MS. Mientras que la PC entre 20,8 y 28,2%.

En general, sólo se observa un leve descenso de la calidad del forraje a fines del verano y principio de otoño. Esto último es más marcado bajo condiciones de secano, donde se acelera la maduración de la pradera por efecto de la sequía.

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abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 8,3 19,3 19,5 7,5 9,1 22,9 36,3 69,0 62,0 18,6 3,0 1,5 0,0 23,32009/10 12,5 23,3 40,0 13,9 20,7 13,9 18,5 40,5 61,4 54,4 58,1 31,6 29,3 27,42010/11 8,7 27,4 18,7 14,1 5,8 18,5 25,8 29,5 41,9 48,7 22,3 20,4 22,6 18,7

Figura 3. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano, localidad Rinconada, Gorbea, Región de la Araucanía.



abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 11,9 36,3 19,5 1,0 10,1 18,7 31,7 61,4 39,1 44,1 67,5 37,7 21,7 39,32009/10 15,1 39,3 24,6 9,3 20,2 15,4 39,9 66,9 66,4 58,0 66,6 49,1 43,0 36,92010/11 13,9 36,9 32,6 18,0 11,4 10,9 47,4 47,7 57,9 67,7 63,2 21,2 42,4 33,5

Figura 4. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de riego, localidad Vertientes, Perquenco, Región de la Araucanía.

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REGIÓN DE LOS RÍOS


La productividad anual de tres praderas de secano en la Región de Los Ríos bordeó las 7 t MS/ha en promedio, durante tres temporadas de crecimiento (Figuras 5, 6 y 7). No se observaron diferencias productivas entre los tres tipos de praderas. Sólo se observó una mayor estabilidad en la pradera TB/BP.

Se constató una fuerte estacionalidad en el crecimiento de las praderas estudiadas. Las tres (TB/BP, polifítica y naturalizada-fertilizada) alcanzaron su tasa máxima de crecimiento en primavera. En la primera temporada, la pradera naturalizada-fertilizada presentó una tasa máxima de crecimiento menor que el resto de las praderas. En los años siguientes, las 3 praderas alcanzaron una tasa máxima de crecimiento similar (Figuras 5, 6 y 7). Las tasas máximas de crecimiento fluctuaron entre 40 y 70 Kg. MS/ha/día.

Durante el verano las praderas polifítica y naturalizada-fertilizada presentaron mayores tasas de crecimiento. La tasa de crecimiento de la pradera TB/BP, cuando el verano fue seco, disminuyó en forma rápida (Figuras 5, 6 y 7).


Durante toda la temporada de crecimiento, el contenido de PC fue similar entre las tres praderas, alcanzado un valor promedio anual de 22,4%. Sólo se observó variación durante la primavera, donde la pradera TB/Bp mostró los menores valores de PC. Los valores máximos de PC se registraron a salidas de invierno, mientras que los mínimos durante el verano.

Al igual que la PC, no se observó diferencias en los valores de EM de las tres praderas, mostrando una media anual de 2,68 Mcal/kg MS. Los valores máximos se dieron durante la primavera.

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abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 5.2 15,0 40,4 62,5 25,8 11,7 11,7 3,0 2,82009/10 7.4 2,8 10,0 10,6 1,7 1,6 22,5 22,5 45,5 37,8 29,3 19,8 18,6 22,22010/11 7.5 22,2 18,6 5,7 5,7 10,4 34,8 37,3 29,2 36,5 31,0 21,3 6,9 7,7

Figura 5. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la estación experimental Santa Rosa de la UACH, comuna de Valdivia, Región de Los Ríos.

Temporada

Productividad(ton MS/ha/año)

Tasa de Crecimiento (kg/ha/día)

abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr

2008/09 5,7 14,3 48,1 51,7 35,5 22,7 1.2 1.2 11,92009/10 7,9 11,9 11,9 4,1 4,1 12,0 12,0 28,4 33,1 36,4 39,6 29,9 23,0 25,42010/11 5,4 25,4 16,1 5,8 5,8 11,0 11,0 36,8 26,0 20,9 20,0 10,9 4,2 9,1

Figura 6. Curva de crecimiento pradera polifítica de trébol blanco/gramíneas, cultivada bajo condiciones de secano en la estación experimental Santa Rosa de la UACH, comuna de Valdivia, Región de Los Ríos.

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abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 4,3 8,6 7,1 7,1 21,2 21,2 34,0 27,1 12,9 0,0 0,0 0,02009/10 8,4 0,0 11,3 1,7 1,7 16,2 16,2 41,8 29,5 40,6 37,3 22,2 22,8 34,02010/11 6,0 34,0 12,4 6,0 6,0 2,8 22,7 32,3 23,1 37,2 21,8 8,9 12,7 11,0

Figura 7. Curva de crecimiento pradera natural-fertilizada, cultivada bajo condiciones de secano en la estación experimental Santa Rosa de la UACH, comuna de Valdivia, Región de Los Ríos.

REGIÓN DE LOS LAGOS


La productividad de praderas permanentes en la Región de Los Lagos varió entre temporadas de crecimiento y localidades, reflejando, principalmente, la variabilidad climática. Los potenciales productivos de la región de Los Lagos superan ampliamente los del resto de las regiones. Durante las tres temporadas de evaluación se registraron productividades máximas cercanas a las 20 t MS/ha/año. Las tasas máximas de crecimiento durante la primavera (noviembre) superaron los 100 Kg. MS/ha/día mientras que las mínimas, en el invierno (junio), bordearon los 15 Kg. MS/ha/día.A diferencia del resto de las regiones, éstas praderas no presentan un descenso drástico durante el verano, pese a que las tasas disminuyen cerca de un 50% en relación a las registrada durante el verano, éstas no bajan de los 50 Kg./ha/día (Figuras 8 a 13).


Las praderas de la Región de Los lagos destacan por su alto contenido de PC (sobre 20%) y de energía metabolizable (>2,6 Mcal/Kg.), independiente de la época del año. Esto se debe a que en los 5 sitios de evaluación (Río Bueno a Río Frío), las muestras para el análisis bromatológico fueron tomadas

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al azar en el potrero, simulando lo que el animal realmente consume durante el proceso de pastoreo. Estos resultados muestran que los animales consumen alta calidad nutritiva de forraje voluminoso durante todo el año, incluso en el verano.



abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 19,8 34 25 6 9 36 74 84 131 109 64 49 40 242009/10 23,4 24 18 9 9 43 40 86 138 110 107 82 77 512010/11 19,9 51 25 4 10 19 59 98 113 78 71 69 60 51

Figura 8: Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne, cultivada bajo condiciones de secano en la localidad Río Frío, comuna de Los Muermos, Región de Los Lagos.

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abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 14,0 13 11 25 110 76 116 14 17 30 462009/10 23,4 46 20 10 8 22 57 86 129 97 81 73 61 562010/11 19,9 56 32 16 15 16 56 104 107 68 87 49 36 53

Figura 9: Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la localidad Casma, comuna de Frutillar, Región de Los Lagos.



abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2009/10 17,2 46 97 106 82 74 54 63 472010/11 18,2 47 29 15 15 13 39 99 77 85 82 56 25 65

Figura 10. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la localidad Trinquicahuín, comuna de Osorno, Región de Los Lagos.

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abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 16,7 9 14 50 99 91 102 60 42 32 492009/10 19,2 49 18 7 10 32 71 64 64 88 95 83 59 422010/11 19,6 42 21 16 7 22 78 116 64 100 60 43 51 31

Figura 11. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la localidad Cascadas, comuna Puerto Octay, Región de Los Lagos.



abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr2008/09 14,1 29 63 129 85 68 30 10 39 92009/10 16,9 9 37 8 6 9 36 92 87 31 112 49 41 462010/11 14,5 46 29 3 6 9 17 79 83 75 90 45 13 26

Figura 12. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la localidad Remehue, comuna Osorno, Región de Los Lagos.

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TemporadaProductividad(ton MS/ha/año)

Tasa de Crecimiento (kg/ha/día)abr may Jun jul ago sep oct nov dic ene feb mar abr

2008/09 17,1 13 31 63 143 143 47 45 30 14 322009/10 22,3 32 24 2 15 36 92 101 109 121 49 82 60 452010/11 21,7 45 29 22 13 35 71 108 124 90 66 54 68 35

Figura 13. Curva de crecimiento pradera trébol blanco/ballica perenne cultivada bajo condiciones de secano en la Localidad Pindaco, comuna de Río Bueno, Región de Los Lagos.

ANÁLISIS CLIMÁTICO

En todos los ambientes se observó dos periodos críticos para el crecimiento y productividad de las praderas, el invierno y el verano.En todas las localidades se encontró una relación altamente significativa entre la temperatura del aire y las tasas diarias de crecimiento (Cuadro 1). Por otro lado, se encontró una relación inversamente proporcional entre la precipitación acumulada mensual y las tasas diarias de crecimiento. Esto dado por las características del invierno, donde el periodo de mayor precipitación coincide con el de temperaturas bajas.

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Cuadro 1. Coeficiente de correlación entre tasas diarias de crecimiento y temperatura media y precipitación acumulada mensual de 10 praderas permanentes cultivadas en ambientes representativo de la zona ganadera nacional.

Localidad Tasa de crecimientoTemperatura Precipitaciones

Biobío_Quilamapu_TB/Bp 0,50* -0,55**Biobío_Quilamapu_TB/F 0,46* -0,53**Araucacnía_Vertientes_TB/Bp 0,46* -0,17nsAraucanía_Rinconada_TB/Bp 0,58** -0,41*Los Ríos_TB/Bp 0,35ns -0,53**Los Ríos_Polifítica 0,42* -0,43*Los Ríos_Nat. Fert. 0,62** -0,60**Los Lagos_Casma 0,47* -0,56**Los Lagos_Cascadas 0,64** -0,64**Los Lagos_Remehue 0,42* -0,48*

*,** para P<0,05 y P<0,01, respectivamente.TB= trébol blanco; Bp=ballica perenne; F=festuca

En praderas permanentes cultivadas bajo condiciones de secano, a diferencia de otros cultivos y praderas anuales, el potencial productivo del ambiente no se relaciona con la precipitación acumulada anual. En este trabajo se observó que el ambiente con mayor precipitación acumulada anual (Valdivia) fue el que presentó los menores potenciales productivos (Cuadro 2).

Durante el verano, el crecimiento y productividad de la pradera se limita sólo por efecto del déficit y hídrico.

Cuadro 2. Rendimiento anual de materia seca de 13 praderas cultivadas en localidades representativas de la zona ganadera nacional y precipitación acumulada anual en cada localidad.

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LocalidadAmbiente hídrico

AñoRendimiento

(ton MS/ha/año)Precipitaciones (mm)

Biobío_Quilamapu_TB/Bp Riego 1 5,2 23

2 13,4 1078

3 6,0 -

Biobío_Quilamapu_TB/F Riego 1 5,5 23

2 13,3 1078

3 6,7 -

Araucanía_Vertientes Riego 1 11,9 960

2 15,1 1172

3 13,9 957

Araucanía_Rinconada Secano 1 8,3 1328

2 12,5 2015

3 8,7 1726

Los Ríos_TB/Bp Secano 1 5,2 2592

2 7,4 2405

3 7,5 1691

Los Ríos_Polifitica Secano 1 5,7 2592

2 7,9 2405

3 5,4 1691

Los Ríos_naturalizada-fertilizada Secano 1 4,3 2592

2 8,4 2405

3 6,0 1691

Los Lagos_Casma Secano 1 14,0 920

2 23,4 1367

3 19,9 1136

Los Lagos_Cascada Secano 1 16,7 1370

2 19,2 1903

3 19,6 2018

Los Lagos_Remehue Secano 1 14,1 540

2 16,9 1313

3 14,5 1086

Cuadro 2. Rendimiento anual de materia seca de 13 praderas cultivadas en localidades representativas de la zona ganadera nacional y precipitación acumulada anual en cada localidad.

VI. IMPACTOS DEL PROYECTO:

La información ahora disponible, servirá como herramienta de decisión en los sistemas productivos a base de praderas a nivel nacional, lo que tendrá un impacto directo sobre los costos de producción asociados a la alimentación animal. Además, en etapas posteriores al proyecto, la información permitirá validar modelos predictivos de crecimiento y desarrollo de las praderas.

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PROYECTOEVALUACIÓN DE FACTORES NUTRICIONALES LIMITANTES BAJO CONDICIONES DE CONFINAMIENTO.

Código: M2P4

Región o Regiones de Ejecución: Biobío

Agente Ejecutor: INIA

Agente(s) Asociado(s): Universidad Austral de Chile

Coordinador del Proyecto: Lorena Ibáñez San Martín

Investigadores participantes: Hugo Flores, Rubén Pulido, Agustín Vidal


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La alimentación de vacas lecheras de alta producción en el centro y sur del país, afronta el problema de la alta dependencia del ensilaje de maíz y la estacionalidad de las praderas, que en épocas criticas pueden alcanzar niveles de proteína cruda (PC) menores a 8%. La falta de nitrógeno limita el crecimiento de los microorganismos ruminales encargados de digerir carbohidratos, por lo que la fibra permanecerá más tiempo retenida en el rumen y deprimirá el consumo de forraje. Esta situación puede revertirse mediante un adecuado suplemento proteico.

Otro elemento importante es la energía, que proviene en gran medida de los carbohidratos, especialmente del almidón que representa entre el 60 al 70% de los carbohidratos no fibrosos y entre el 25 al 30% de la materia seca de la dieta. Si bien, el almidón es un componente importante de los granos de cereales, es indigestible si el grano está entero o sin procesamiento.

Cada día se amplía más la zona de uso de ensilaje de maíz, sin embargo su bajo tenor proteico obliga a desarrollar alternativas que refuercen su contenido de nitrógeno para optimizar el metabolismo ruminal.

La necesidad de mantener el equilibrio entre energía y proteína en armonía con el rumen, especialmente en vacas lecheras conduce a evaluar factores nutricionales que afectan la producción en condiciones de confinamiento parcial o total sobre la base de aportes forrajeros disponibles para cada macrozona lechera.

La disponibilidad y valor de alimentos, los altos requerimientos nutricionales y el metabolismo obligan a determinar que factores relacionados a fuentes energéticas y proteicas son los que limitan la producción en vacas confinadas.


En los sistemas intensivos de producción de leche, el costo de alimentos concentrados significa un elevado porcentaje de los costos totales, teniendo una alta incidencia sobre el margen operacional del negocio. Se ha demostrado que a medida que aumenta el nivel de concentrado se incrementa la producción y también se modifica la composición de la leche (Tessman et al. 1991; Mccall y Clark 1999; Valadares et al. 2000).

La mantención de la competitividad del rubro leche en el tiempo debe basarse en la disminución de los costos de alimentación, los que representan cerca de un 50% del total del costo del litro de leche. Es posible disminuir el suministro de concentrados sin afectar los niveles productivos si el uso en fresco o conservado de los forrajes se ofrece con un alto contenido de nutrientes, es

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decir energía y proteína que representan el 95% de los costos de alimentación. La mantención de niveles productivos de mayor rentabilidad puede lograrse con forrajes de mejor calidad y bajo costo, con la utilización estratégica de concentrados en cantidades limitadas.

La adecuada combinación de fuentes de energía de diferentes niveles de degradabilidad ruminal como son el maíz, trigo, cebada y avena cambian los niveles productivos y el ambiente ruminal, por lo cual se debe evaluar la forma más adecuada de combinarlos para obtener una adecuada respuesta animal y evaluar el resultado económico en función de los precios y contenido de energía de los mismos.

Para obtener una buena composición de leche, es decir altos contenidos de proteína y materia grasa se debe mantener el rumen en forma funcional de manera que la síntesis de proteína microbiana sea la principal fuente de proteína para la síntesis de leche. Para lograr esto se debe proveer de energía a los microorganismos lo cual se logra con un adecuado suministro de carbohidratos solubles en el rumen, donde su composición y fuente deben evaluarse en función de la base forrajera de la dieta.

Para optimizar el acceso al grano por parte de microbios y enzimas, se puede recurrir a la molienda que aumenta la superficie de contacto, o a la aplicación de vapor, lo cual modifica la estructura química de los granos, pues la matriz proteica asociada al granulo de almidón es destruida y desnaturalizada, permitiendo un mejor acceso de microbios y enzimas.

Incrementar la disponibilidad de carbohidratos en el rumen es esencial para un eficiente y mayor crecimiento microbiano y en definitiva, la síntesis de proteínas. En el caso de vacas lecheras la digestión del almidón ruminal es clave en el suministro de energía, que produce sustratos para la síntesis de leche (Crocker et. al, 1998).

Existen estudios realizados para evaluar la digestibilidad de maíces procesados de forma in vitro o in sacco, sin embargo los resultados de los ensayos de alimentación con vacas lecheras permiten acercarse a la situación real que ocurre cuando se considera una ración completa, pues se integran en la fermentación y digestión todos los nutrientes y sus unidades, con su respectivo efecto sobre la producción animal.

Por otra parte la producción de maíz para ensilaje presenta una gran limitante: bajo nivel de proteína cruda, lo cual encarece la alimentación invernal, debido a que se debe suplementar para suplir dicha necesidad.

Cuando la proteína no degradable excede la cantidad requerida por los microorganismos ruminales, se degrada a amoniaco, el que es absorbido y

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se metaboliza a urea en el hígado para ser posterior eliminación vía urinaria (Pulido, 2010).La mejor estrategia para reducir las pérdidas de nitrógeno, bajo las condiciones típicas de alimentación de rumiantes, es manipular la degradación de la proteína ruminal o la eficiencia de uso de nitrógeno en el rumen.

El ensilaje de maíz es uno de los forrajes más usados en alimentación de vacas lecheras. El maíz, no obstante ser el más productivo en términos de materia seca y energía por unidad de superficie, realiza bajos aportes en proteína. Una práctica común para suplir el bajo aporte de proteína del maíz, es aplicar 5 Kg. de urea por tonelada al momento de la confección del ensilaje, con este se logra elevar en +2% el contenido de proteína.

En la región de Bío Bío, se dispone de un subproducto industrial con alto contenido de proteína, la vinaza de achicoria que presenta similares características a la urea, o sea es rica en nitrógeno no proteico. En diversos estudios la vinaza ha sido incorporada en el ración de novillos y vacas lecheras con buenos resultados, sin embargo la dosificación debe ser realizada en comederos (Ibáñez et al. 2011). La idea de probar su aplicación directamente al ensilaje de maíz, se basa en elevar el contenido de proteína y evaluar su efecto en las condiciones de conservación del silo.


Objetivo general

Evaluar factores nutricionales que afectan la producción en condiciones de confinamiento parcial o total sobre las bases de aportes forrajeros disponibles para cada macrozona lechera homogénea.


• Determinar los factores relacionados a fuentes energéticas que limitan la producción en vacas confinadas.

• Definir las limitantes nutricionales relacionadas con la alimentación proteica.

• Evaluación económica del uso de las fuentes de suplementos alimenticios alternativas.

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La metodología se divide en tres partes según la etapa del proyecto:

1.- Evaluación de maíces procesados (2008).En el centro Experimental INIA, Humán, Los Ángeles, se realizó un ensayo de alimentación con 24 vacas Holstein, con nivel de producción: 35 lt/día. Las vacas fueron mantenidas en cubículos con bebederos y comederos individuales. El diseño del ensayo correspondió a un cuadrado latino 4x4, con 4 períodos y 4 tratamientos, los períodos fueron de 21 días (7 días de adaptación y 14 días de mediciones).

La ración base materia seca incluyó ensilaje de maíz (9 Kg.), heno de alfalfa (3 Kg.), pulpa achicoria (1,7 Kg.), maíz con diferente molido: T1 (Maíz Molido Fino), T2 (Maíz Roleado), T3 (Maíz Molido Grueso) o T4 (Maíz Grano Húmedo) (3,8 Kg.) y concentrado (5,7 Kg.) constituido por pellet de canola, semilla algodón, expeller de soya y maní, minerales y vitaminas.

Las mediciones incluyeron: producción individual diaria de leche registrada por sistema electrónico Alpro ® de Alfa Laval, composición de leche (materia grasa, proteína, lactosa, sólidos totales, urea, recuento de células somáticas) de la ordeña de la mañana, registro individual del consumo y excedente diarios de alimento, composición nutricional semanal de la dieta (materia seca, proteína cruda, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido), peso vivo y condición corporal al inicio y final de cada periodo.

2.- Evaluación de fuentes proteicas (2009).El ensayo de alimentación se llevó a cabo en el centro experimental INIA, Humán Los Ángeles, considerando 24 vacas Holstein, con nivel de producción: 35lt/día, las vacas fueron bloqueadas por número de lactancia y días de lactancia, el diseño del periodo fue un cuadrado latino 4x4, 4 tratamientos y 4 períodos de 21 días (7 días de adaptación y 14 días de mediciones). Las vacas fueron mantenidas en cubículos con bebederos y comederos individuales.

La ración base seca se constituyó por ensilaje de maíz (11,4 Kg.), heno de alfalfa (3,2 Kg.), maíz grano húmedo (4,5 Kg.), granza de trigo (0,7 Kg.), harina de pescado (0,2 Kg.), sales minerales (0,25 Kg.), avena (0,5 Kg.), bicarbonato (0,2 Kg.), sal común (0,1 Kg.) y vitaminas.

Los tratamientos fueron:

T1 ES T2 PG T3 EM T4 TR

Expeller de soya (4,2 Kg.) Pellet de Girasol (4 Kg.)Expeller de soya (1,4 Kg.)

Expeller de maní (2,7 Kg.)Expeller de soya (1,2Kg.)

Torta de raps (4,2 Kg.) Expeller de soya (1,4 Kg.)

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Los tratamientos considerados se describen a continuación:

T1 T2 T3 T4 T5

Ensilaje de maíz + vinaza

Ensilaje de maíz +urea

Ensilaje de maíz +aditivo

Ensilaje de maíz + vinaza+ aditivo

Ensilaje de maíz + urea+ aditivo

Las mediciones fueron producción de leche vaca/día por registro del sistema electrónico Alpro ® Alfa Laval, composición de leche individual (proteína, materia grasa, sólidos totales, recuentos de células somáticas, urea, lactosa) de la ordeña de la mañana, hemograma (Urea, creatinina, proteína, albumina, y globulina), peso vivo individual y condición corporal cada 14 días, consumo y sobrante de alimento diario individual, composición nutricional (materia seca, proteína cruda, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido) del alimento a partir de muestreos de 3 días a la semana y análisis de muestras compuestas.

3.- Evaluación de ensilaje de maíz (2010-2011).Se procedió a evaluar y caracterizar ensilajes de maíz con diferentes tipos de aditivos: vinaza de achicoria, urea, preservante comercial (en base a Lactobacillus plantarum) y mezclas de los dos primeros con el preservante.

Se confeccionaron cinco minisilos de maíz de 10.000 kilos cada uno, cultivo sembrado en noviembre de 2009 y cosechado en abril de 2010 con 30%MS. Los cinco minisilos fueron llenados, compactados y sellados simultáneamente. La compactación fue hecha con tractores y el sellado con nylon y neumáticos dispuestos en la cubierta de todo el silo, para disminuir la posible circulación de aire.

Para lograr un aumento de 2% en la Proteína cruda en el ensilaje se consideró la adición de vinaza de achicoria (10 Kg. de vinaza/1.000kg de ensilaje) y de urea (5 Kg. de urea/1.000kg de ensilaje).La vinaza, corresponde a un subproducto del procesamiento de la achicoria para la obtención de inulina caracterizada por tener un alto contenido de proteína bruta.

Por otra parte la adición de inoculantes microbianos al ensilaje busca mejorar las condiciones de conservación tanto mientras el silo esté sellado como después de su apertura. De este modo se eligió el producto Biomax 5 ®, que contiene dos variedades de Lactobacillus plantarum - DSM 16568 y DSM 4784, además de Maltodextrina, producto de fermentación de Lactobacillus plantarum, silicato de sodio y aluminio, y colorante artificial.

Se evaluó la composición nutricional (materia seca, proteína cruda, proteína verdadera, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido) del sustrato antes de ensilar. En el sustrato ensilado se evaluó la composición antes señalada y pH, nitrógeno amoniacal, ácidos grasos volátiles (propiónico, acético, butírico y láctico).

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Durante la temporada 2011, se seleccionaron tres minisilos de la temporada anterior para confeccionar minisilos de mayor tamaño (20.000kg) por cada tratamiento para ser evaluados en un ensayo de alimentación con vacas, se ajustó la adición de vinaza para no superar el 2%, de manera de hacerla comparable con el tratamiento con urea.

De esta forma fueron confeccionados tres minisilos de maíz, a partir de un cultivo, sembrado el 5 de noviembre de 2010 y cosechado el 11 de abril de 2011 con 30% MS. Los tres minisilos fueron confeccionados, compactados, y sellados simultáneamente. La compactación fue hecha con tractores y el sellado con nylon y neumáticos dispuestos en la cubierta de todo el silo, para disminuir la posible circulación de aire.

Los tratamientos fueron:

T1 EN T2 EU T3 EV

Ensilaje de maíz normalEnsilaje de maíz + urea

(5 Kg./1.000 Kg.)

Ensilaje de maíz + vinaza de achicoria

(2,5 Kg. MS/1.000 Kg.)

Entre el 6 de junio y 8 agosto de 2011, se llevó a cabo un ensayo de alimentación que consideró 3 periodos de 21 días (10 de acostumbramiento, 11 de mediciones), con 24 vacas Holstein, con 1-4 lactancias, con promedio de lactancia de 90 días (13º semana), producción diaria de leche 29+2,9 l/vaca/día, condición corporal de 3 (escala de 1-5). Si bien el diseño original era Cross Over, tuvo que ser modificado por pérdida de un período, por lo que se realizó análisis de varianza de Parcelas divididas distribuidas en diseño completamente al azar.

Las vacas se mantuvieron en cubículos con bebederos y comederos individuales que permitían registrar el consumo y sobrante de alimento diario. Se midió la producción de leche diaria individual con el sistema electrónico Alpro® de Alfa Laval. Los alimentos fueron muestreados 3 días a la semana y se realizó análisis de muestras compuestas. Para medir la composición de la leche (materia grasa, proteína, sólidos totales, urea, lactosa, recuentos de células somáticas), la última semana de medición de cada vaca se tomó muestras compuestas de dos ordeñas (am+pm), así también la última semana se realizó medición de pH ruminal junto con el análisis de perfiles metabólicos (beta hidroxi butirato, urea, proteína, albúmina, globulina, calcio, fósforo, magnesio, hemoglobina).

Los tratamientos formaron parte de una ración completa (16,1% PC y 2,65 Mcal/Kg. MS) que consideró BMS/vaca/día: 3,3 Kg. de afrecho de soya; 3,1 Kg. ensilaje de alfalfa; 3,3 Kg. de maíz grano húmedo; 0,6kg de grano de

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avena; 1,5 Kg. de afrecho de trigo; 0,225 Kg. harina de pescado; 1,1 Kg.de pulpa de achicoria, 0,238 Kg. de sales minerales y vitaminas; y consideró entre 3 a 5% de sobrante, que se pesó diariamente. La ración se entregó dos veces al día, un 55% a las 10:00 y el 45% restante a las 14:30.


1.- Evaluación de maíces procesados:

El ensayo realizado en el año 2008, se basó en el suministró de 3,8 Kg. BMS de ensilaje de maíz, con diferentes procesamientos: molido fino (MMF), maíz rolado (MR), molido grueso (MMG) y grano húmedo (MGH), para completar la ración base.

Pellet Canola

Semilla Algodón

Expeller Maní

Expeller Soya

Harina pescado

Ensilaje maíz

Heno Alfalfa

PulpaAchicoria

Materia seca (%) 90,1 92,1 93,5 90,4 90.6 23,4 87,9 19,3

Proteína cruda (%) 48,0 21,6 44,6 45,4 68.0 7,3 18,8 7,8

FDA (%) 17,9 36,3 7,3 10,0 - 26,9 28,6 33,3

FDN (%) 23,7 51,6 12,3 15,8 - 44,7 35,9 33,7

TND 71,7 59,8 83,6 80,6 - 70,1 65,0 61,9

ENL (MCal/Kg.) 1,6 1,3 1,9 1,9 1,69 1,6 1,5 1,4

EM (MCal/Kg.) 2,7 2,2 3,3 3,1 2,67 2,7 2,5 2,3

El análisis químico de la composición nutricional de los constituyentes del concentrado, alimentos voluminosos y los granos procesados, se presenta a continuación.

Se consideraron 5 fuentes proteicas (canola, algodón, maní soya y harina de pescado) dentro de la ración para asegurar la ingesta de una mezcla amoniacídica completa. En general los productores utilizan como mínimo dos de estos productos dentro de la ración, pues a veces están limitados por el costo y la disponibilidad inmediata.

Los análisis bromatológicos normalmente consideran determinaciones de proteína, fibra, minerales y energía. Sin embargo, la Universidad de Wisconsin, Madison, desarrolló una técnica que permite caracterizar la digestibilidad de almidón mediante el Degree Starch Access (DSA), que determina la disponibilidad de almidón en muestras tal cual se ofrecen en la ración a los animales, gracias a un análisis de laboratorio que no considera un procesamiento previo ni molienda, como los análisis químicos tradicionales realizados en nuestro país, que tienden a sobrestimar la digestibilidad, pues

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con la molienda disminuye el tamaño de partícula aumentando la fermentación del almidón, debido a que aumenta la superficie de exposición a las enzimas microbianas.

El procedimiento de DSA está altamente correlacionado con el tamaño de partículas (R2 = 0,99) y moderadamente correlacionado con la humedad (R2 = 0,76) y el tipo de endospermo (R2 = 0,59), éstos corresponden a los principales factores que influyen en la digestibilidad del almidón de granos de maíz.

Entre los 4 tipos de granos de maíces procesados, se obtuvo valores de DSA entre 92,1 y 97,7% de almidón, mientras que el almidón estuvo en el rango de 60,40 a 70,90%MS.

Para dimensionar el efecto de la molienda en los resultados de la degradabilidad ruminal de la MS, cabe mencionar un estudio de Velásquez (2007), donde la degradabilidad de la MS se determinó con la técnica in situ, obteniendo queel maíz roleado y extruído mostró valores mayores a 65% por sobre los valores del maíz molido, con 58%. Esta diferencia puede deberse, como se mencionó anteriormente a la alteración que sufren las partículas de maíz por la molienda, pues en este tipo de análisis las bolsas de Dracón contienen solo muestras molidas con un tamaño de partículas de 2 mm aproximadamente, por lo que al efecto de molienda se le debe sumar el del proceso térmico que caracteriza al extruído.

Según los datos de referencia los tratamientos de MGH y MMF poseen muy alta digestibilidad del almidón, mientras que el MMG y el MR poseen alta y media digestibilidad, respectivamente.

La producción no mostró diferencias significativas debidas el procesamiento del grano, un leve aumento de la producción de leche se logró con el uso del maíz roleado.

En la composición de la leche se observa un bajo nivel de grasa láctea (1,76-2,09), lo que se puede atribuir al tipo de muestreo, pues al tomar solo la leche de una ordeña, en particular la de la mañana se ven bajos tenores de sólidos, especialmente grasas.

Debido a que ningún tipo de tratamiento se destacó estadísticamente sobre o bajo otro, es posible señalar que la utilización en la ración de vacas, de una u otra forma de maíz grano procesado, o combinaciones de ellas, está determinada esencialmente por el costo, que suele variar según la disponibilidad en el mercado durante el año.

Si bien puede pensarse que la mayor inclusión de grano de maíz procesado (Kg.) o de almidón altamente digestible (>DSA) puede resultar en una mayor

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producción de leche, se debe considerar que la mayor inclusión (>60% del concentrado total) de maíz grano aumenta la proporción de almidón, lo que puede desequilibrar la relación con la fibra (FDN o fibra efectiva), produciendo una fermentación ácida y más propionato que disminuyen el contenido de grasa de la leche.

Si bien existen otras alternativas de procesamiento de maíz como el extruído, su respuesta en producción de leche en vacas en pastoreo es similar al maíz roleado, así lo demuestran estudios realizados por Alvarado (2006), quien concluyó que las respuestas en consumo y producción al suministrar maíz extruído a nivel de 40% de la ración, fueron estadísticamente iguales que con uso de maíz roleado, siendo ambos mayores en comparación con el maíz molido grueso. Mientras que otro estudio con vacas en pastoreo, la alimentación con maíz roleado logró 29,1 Kg./día de producción de leche versus 27,6 Kg./día con maíz molido (Lavergne, 1999).

2.- Evaluación de fuentes proteicas:

Al realizar el ensayo de alimentación con las 4 mezclas proteicas, no se obtuvo diferencias estadísticamente significativas en la producción de leche, ni en la composición, salvo en los sólidos no grasos y en el consumo de MS. (cuadro 1)

Sin embargo cabe destacar que la conversión de alimento a leche es mejor en el tratamiento EM (Expeller de maní+Expeller de soya) con valor de 1,1, luego el TR con 1,06; PG con 1,05 y finalmente el ES con 1,04.

Cuadro 1. Producción y composición de leche, consumo y sobrante de alimento de vacas.

ES PG EM TR

Leche (l/día) 27,1 26,9 27,4 26,4

Proteína (%) 3,13 3,11 3,03 3,02

Grasa (%) 3,88 3,75 3,92 3,78

Sólidos totales (%m/m) 12,79 12,65 12,69 12,51

Sólidos no grasos (%m/m) 8,73 a 8,72 a 8,59 ab 8,56 b

Lactosa (% m/m) 4,75 4,76 4,71 4,68

Urea (gx100 ml) 0,034 0,032 0,033 0,035

Recuento Células Somáticas (mlx1000)1000) 165 216 214 400

Consumo alimento (Kg. MS) 25,9 a 25,6 ab 24,9 b 24,8 b

Sobrante (Kg. MS) 1,1 1,2 1,4 1,3

Letras diferentes en la misma fila indican diferencia estadística significativa (P<0.05).

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Los parámetros sanguíneos evaluados se mantuvieron en niveles normales y si mostraron diferencias significativas (Cuadro 2).

Cuadro 2. Parámetros sanguíneos.

ES PG EM TR

Urea (mmol/l) 4,10 a 3,99 a 3,64 b 3,93 ab

Proteína total (g/l) 80,8 ab 82,3 a 79,7 ab 78,5 b

Globulina (g/l) 39 ab 41 a 39 ab 38 b

Letras diferentes en la misma fila indican diferencia estadística significativa (P<0.05)

En este ensayo según las mezclas de fuentes proteicas y considerando la soya como base de la dieta, la elección de una mezcla proteica está dada por el costo de inclusión de cada ingrediente más que el efecto sobre la alimentación y producción de leche.

3.- Evaluación de ensilajes de maíces:

En los valores de composición nutricional y parámetros de calidad de los 5 ensilajes, confeccionados en 2010, destaca el aumento del contenido proteico (>11,8%) en los tratamientos con vinaza de achicoria y urea; y el alto valor de nitrógeno amoniacal de los mismos tratamientos, que normalmente indicarían una mala fermentación del material ensilado, sin embargo los bajos valores de pH, indican que el N-NH3 se presenta como una fracción de nitrógeno inorgánico-amonio que puede ser útil para el animal (cuadro 3). No obstante, se debe estudiar más profundamente y ajustar, si fuera necesaria la adición especialmente de vinaza, para evitar posibles intoxicaciones por el contenido de Nitrógeno no proteico en la ración.

Cuadro 3. Composición nutricional de los ensilajes de maíz.

Materiaseca

Proteínacruda

pH N-NH3Fibra

detergenteácido

Fibradetergente

neutro

Ensilaje de maíz % % % N total % %

Con vinaza 32,2 15,4 4,2 30,9 21,3 34,2

Con urea 28,7 11,8 4,4 29,7 21,9 36,4

Con aditivo 18 7,7 4 11,6 23 36,5

Con vinaza más aditivo 29,3 11,9 4,1 25,5 21 33,8

Con urea más aditivo 27,4 11,8 4,8 38,9 24,6 40,1

Material original 28,2 6,7 - - 25 44,7

Rango referencia (25-30) (5,3-7,9) (4,3-4,7) (8-12) (24,8-31,3) (44,4-53,8)

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Durante el año 2011, se repitió la confección de minisilos, obteniendo una composición nutricional promedio de 29,9% de materia seca, 1,6 Mcal/Kg. de energía neta de lactancia y 2,6 Mcal/Kg.de energía metabolizable, 38,5% de fibra detergente neutro y 23,4% de fibra detergente ácido (cuadro 4).

Cuadro 4. Composición nutricional de los ensilajes.

Tratamiento MS%

PT%

TND%

ENMcal/Kg.)

EMMcal/Kg.

FDN%

FDA%

EN 30,4 6,5 68,0 1,54 2,59 40,4 24,0

EU 29,2 8,5 68,4 1,55 2,61 37,7 23,5

EV 30,1 8,0 68,8 1,56 2,63 37,3 22,9

El análisis de fermentación (cuadro 5) muestra el adecuado nivel de ácido láctico que presenta el EV, sobre los otros dos tratamientos. Sin embargo, en todos los tratamientos las relaciones de ac. láctico: ac. acético son menores a 1,65:1, bajas considerando como óptimo ≥3:1 (Kung y Shaver (2001). Los ácidos propiónico y butírico en los tratamientos EN y EU presentaron niveles mayores a los recomendados. Los tres tratamientos presentaron pH normales. El alto contenido de N-NH3 en el tratamiento EU se justifica por la hidrólisis de la urea.

Cuadro 5. Perfil de ácidos grasos volátiles, pH y nitrógeno amoniacal de los tres tratamientos.

TratamientoMS(%)

ÁcidoLáctico (%)

Ácido acético (%)

Ácido propiónico (%)

Ácido butírico (%)

pHN-NH3(% N Total)

EN 29,3 3,24 2,54 0,55 1,75 3,90 6,98

EU 28,7 3,59 2,98 0,74 1,52 4,00 18,42

EV 29,8 5,33 3,23 <0,01 <0,01 3,94 9,18

Kung yShaver (2001)

35-40 4-7 1-3 <0,1 0 3,7-4,2 5-7

Los tratamientos EN, EU y EV, mostraron un consumo de alimento en el periodo 1 de 23,1; 22,5 y 22,0 Kg. MS/vaca/día y en el período 2, de 23,8; 22,7 y 17,4 Kg. MS/vaca/día respectivamente, siendo significativas las diferencias estadísticas (p< 0,05) entre tratamientos en el último período.

El promedio de la producción de leche fue de 27,3; 26,4 y 27,8 litros/vaca (4MG/día), para EN, EU y EV, sin registrar diferencia significativa en producción de leche, materia grasa (% y Kg./día), proteína (%), sólidos totales (%) yurea.

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Si bien no hubo un incremento en la producción de leche, esta se mantuvo sin diferencias entre tratamientos, el tratamiento EV en el 2º periodo logró una mayor producción de leche, con un menor consumo de alimento, con un índice de conversión de 1,65 versus 1,13 del EN.

En el caso de proteína y sólidos totales expresados en (Kg./día), si hubo diferencias significativas estadísticamente, (p< 0,05)(cuadro 6).

Cuadro 6. Composición de proteína y sólidos totales en leche, (Kg./día).

Per. Tratamiento Proteína Sólidos Totales1 EN 1,01 Aa 4,16 Aa

EU 0,94 Ab 3,71 AbEV 0,91 Ab 3,84 Ab

2 EN 0,83 Bb 3,41 BbEU 0,86 Bb 3,45 BbEV 0,91 Bb 3,64 Bb

Promedios con igual letra minúscula en los mismos tratamientos, no difieren entre sí. Promedios con igual letra mayúscula en los mismos periodos no difieren entre sí. Según prueba de Duncan (p<0,05).

En el período 1, en el perfil metabólico los rangos de beta hidroxi butirato (0,674 -0,910 mmol/l) y urea (6,571-22,857 mmol/l) indicaron una asincronía en el balance de energía y proteína, acentuada por el aporte de nitrógeno no proteico especialmente en las raciones de EU y EV con diferencias significativas (p< 0,05) respecto de EN, que se reflejó en los valores de pH ruminal. Sin embargo estas diferencias disminuyeron en el período 2 y los valores tendieron a los normales.


• Con una ración que incluya 3.8 Kg. MS de maíz, como principal fuente energética, dentro de 6 Kg. de concentrado se puede obtener producciones mayores a 33 litros de leche /día, en sistemas estabulados.

• Según los resultados obtenidos y dado que no se evidenciaron grandes diferencias en el nivel de producción según el tipo de alimentación entregada a las vacas, es posible concluir que la utilización de un tipo de maíz procesado o las mezclas de éstos, depende del costo del Kg. de producto y su disponibilidad en el mercado.

• La mayor producción de leche se obtuvo con el consumo de la mezcla expeller de soya (1,2 Kg.) más expeller de maní (2,7 Kg.).

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• Las mezclas de fuentes proteicas mantuvieron los parámetros sanguíneos dentro de los niveles normales.

• La adición de urea y vinaza al ensilaje de maíz permite aumentar el contenido de Proteína cruda de 6% en un ensilaje normal a 8,5 y 8%, respectivamente.

• La alimentación con EN, EU y EV, permitió obtener similares producciones de leche, pero con menor consumo de alimento en este último tratamiento.

• Se debe ampliar el estudio de la utilización del nitrógeno no proteico proveniente de la vinaza y su efecto en el metabolismo.

• Recordar no suministrar más del 50%MS de la ración como concentrado, para mantener la sincronía ruminal entre las fuentes proteicas y energéticas de la ración.

• En ensilajes se debe mantener niveles de inclusión de urea o vinaza, restringidos a 5 Kg. y 2,5 Kg. BMS/tonelada de forraje, para evitar intoxicaciones debido al efecto del nitrógeno no proteico.

VII. BIBLIOGRAFIA:

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PROYECTOEVALUACIÓN DE USOS ESTRATÉGICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN BAJO CONDICIONES DE PASTOREO.

Código: M2P5

Región o Regiones de Ejecución: Región Metropolitana, Del Libertador Bernardo O’Higgins y Del Maule Regiones del Bio Bio, de la Araucanía, de los Ríos, de los Lagos y de Aisén.


Agente(s) Asociado(s): Instituto de Investigaciones Agropecuarias

Coordinador del Proyecto: Rubén Pulido Fuenzalida

Investigadores participantes: Julián Pargas, Oscar Balocchi, Francisco Lanuza


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El proyecto se focaliza en responder preguntas técnicas y económicas asociadas a la suplementación en pastoreo, considerando la disponibilidad y calidad de forraje por estación y el tipo y nivel de suplementación de las vacas. Lo anterior, mas información del comportamiento ingestivo, condición corporal y composición de la leche, permitirá contribuir con nuevas directrices para el manejo de la suplementación asociada al manejo de la pradera para la zona Sur de Chile.

En base a la recopilación de la información disponible en Resúmenes de Congresos, en revistas y Tesis nacionales e internacionales, en libros de la especialidad y en la comunicación personal, se analizó y sistematizó la información disponible al momento. Además, se definió una encuesta de opinión para expertos en la materia, para conocer en qué aspectos o áreas del conocimiento se requería de investigación local complementaria para apoyar la competitividad a nivel predial. Dicha encuesta fue evaluada en un Taller de Expertos.

Con la información recopilada se elaboró un libro titulado “suplementación de vacas lecheras a pastoreo”, el cual se publicó en diciembre de 2011. Basado en la Unidad de Ajuste Tecnológico implementada en la Universidad Austral de Chile, se estableció una investigación de suplementación primaveral con el fin de estudiar la respuesta a la suplementación bajo ofertas de praderas contrastantes, para optimizar tanto, la utilización de la pradera como la respuesta al suplemento. Por su parte, en INIA Remehue, se desarrollaron ensayos de suplementación estival a vacas lecheras con nabos forrajeros, en la búsqueda de alternativas competitivas biológicas y económicas para la suplementación de verano.

Con los resultados de investigación logrados en éste proyecto, más el análisis de la investigación existente nacional e internacional, se elaborará un documento de extensión que comunicará la respuesta a la suplementación obtenida en las condiciones del sur de Chile, incluyendo aspectos técnicos y económicos.

II. INTRODUCCIÓN

La utilización eficiente de las praderas, como base de la alimentación de vacas lecheras, constituye el factor clave que determina un sistema de alimentación de bajo costo. En sistemas intensivos de alta producción individual la suplementación permite incrementar el consumo total y por ende la productividad de los animales.

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En los sistemas lecheros a base de praderas, la suplementación estival de las vacas con forrajes conservados, cultivos forrajeros y concentrados es una alternativa de manejo muy importante para evitar disminuciones aceleradas de producción de leche, particularmente en aquellos rebaños con partos de primavera y una elevada carga animal (Klein, 1989). Entre los cultivos suplementarios de verano, el nabo forrajero (Brassica rapa L.) ha despertado un interés especial, debido a que su rápido crecimiento en primavera le permite alcanzar altas producciones de forraje (hojas y raíces) de elevada calidad nutritiva en los meses de verano. Sin embargo, este recurso no ha sido evaluado en producción de leche a nivel nacional y muy poco a nivel internacional.

A pesar de las ventajas económicas que presenta la pradera como fuente exclusiva de alimento para vacas lecheras en el sur de Chile, esta no es capaz de satisfacer los requerimientos nutricionales de animales de alta producción. La suplementación con concentrado es una herramienta útil para aumentar la producción de leche y mejorar el balance energético y proteico de los animales (Noro y col., 2006).

El nabo forrajero es ampliamente utilizado como cultivo suplementario de verano en las lecherías de secano del sur de Chile. Sin embargo, este recurso apenas ha sido evaluado en producción de leche a nivel nacional y muy poco a nivel internacional. Parga y col (2009) observaron un incremento promedio de 2,5 kg de leche/vaca al suplementar con 5 kg de MS/vaca/día a vacas a pastoreo durante su segundo tercio de lactancia, en un verano seco en la provincia de Osorno. No obstante, el tipo de verano (seco, normal o húmedo) puede tener un efecto determinante sobre la disponibilidad y calidad de la pradera y del nabo, afectando con ello la respuesta zootécnica a la suplementación.

La limitante de los sistemas de producción de leche basados en pastoreo es la cantidad de materia seca que puede consumir la vaca, debido a los cambios en calidad y cantidad de esta durante el año (Bargo y col 2002). La suplementación con concentrados y/o el aumento en la oferta diaria de forraje son mecanismos para mejorar la eficiencia en la utilización de la pradera (Kennedy y col 2007; Godoy y col 2010), y permitir aumentar el consumo de materia seca e incrementar la producción de leche por hectárea (McEvoy y col 2010)


Objetivo general:

Evaluar el uso eficiente de la suplementación en vacas lecheras a pastoreo

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Objetivos específicos:

Establecer áreas del conocimiento donde la investigación nacional o internacional es suficiente e insuficiente.

Recopilar, analizar y sistematizar la información sobre el uso de la suplementación asociada al manejo de la pradera.

Disponer de investigación que entregue respuestas productivas y económicas a la suplementación

Definir indicadores técnicos y económicos para el uso de suplementos


Para abordar los objetivos planteados se realizaron varios estudios donde se evaluaron diferentes alternativas de pastoreo en épocas productivas diferentes, organizándose de la siguiente manera:

1.- Se realizó una evaluación del efecto de la oferta de pradera en la respuesta productiva de vacas lecheras en pastoreo primaveralen la estación experimental "Vista Alegre" de la Universidad Austral de Chile, durante la primavera de 2008, bajo dos niveles de oferta de pradera: Alta y baja oferta, 38 y 26 kilos de materia seca por vaca. Se utilizaron 62 vacas lecheras multíparas, del genotipo Frisón Negro Chileno segregadas en dos grupos balanceados según época de parto (primavera u otoño), condición corporal de 2.76 ± 0.34 y 2.74 ± 0.29, peso vivo 532 ± 58 kg PV y 536 ± 52 kg PV, producción de leche de 23.22 ± 5.77 L/día y 23.92 ± 4.46 L/día, respectivamente con 129 días de lactancia para ambos grupos. Se utilizaron 24,9 hectáreas de praderas mixtas con predominio de ballica perenne (Lolium perenne),en pastoreo rotativo en franjas determinando la fitomasa pre y post pastoreo con un plato medidor de praderas. Una vez por semana se tomaron 10 muestras de la pradera a ras de suelo para medir la disponibilidad real de fitomasa (kg MS/ha) y de esta manera establecer una correlación entre disponibilidad de MS y la medición de altura comprimida del plato. Adicionalmente se midió la fitomasa bajo y sobre 4 cm de altura de la pradera. Se recolectaron de forma semanal muestras de pradera para el análisis químico. La producción láctea fue medida cada tres días con medidores tipo “Waikato”. La composición de la leche fue analizada cada dos semanas. Los parámetros analizados fueron: grasa, proteína y urea láctea.El peso vivo y la condición corporal fueron evaluados individualmente cada dos semanas, después del ordeño de la mañana. Se realizó un análisis de covarianza, con 2 factores: “Oferta de pradera” y “época de parto”.

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2.- La evaluación de la suplementación estival de vacas lecheras a pastoreo con nabo forrajero(Brassica rapa L.), se realizó en la lechería del CRI Remehue del INIA, ubicado en el llano central de Osorno, Chile, (40° 31’ latitud sur), entre el 19 de enero y el 15 de marzo del 2009. Se utilizaron 30 vacas Frisón Negro, multíparas, paridas entre septiembre y noviembre del 2008, distribuidas en tres grupos homogéneos en cuanto a producción de leche (25,2 ± 2,94), días en lactancia (96,5 ± 25,16), peso vivo (537,0 ± 44,46) y número de partos (3,9 ± 1,35). Cada grupos fue asignado a uno de los siguientes tratamientos: T0 = Ración base; T1 = Ración base más 5 kg MS de nabo forrajero consumido en pastoreo; T2 = Ración base más 5 kg MS de concentrado comercial 1631 (16% PC y 3,1 Mcal EM), ofrecido en dos parcialidades. La ración base consistió en pradera pastoreada en franjas diarias, con una carga animal promedio de 2,1 vacas ha-1, más ensilaje de pradera para completar un consumo aproximado de 12 kg MS por animal. Posteriormente al período experimental, las vacas se reintegraron al grupo de alta producción de la lechería del CRI, donde recibieron 5 kg de concentrado y se controlaron por 45 días más, para evaluar los posibles efectos residuales de los tratamientos. Se midió la producción de MS de la pradera y del nabo forrajero, el consumo aparente de pradera, nabo y ensilaje y se realizó análisis bromatológico a los diferentes alimentos. En los animales se midió la producción y la composición individual de leche, el peso vivo y la condición corporal de las vacas y se determinó algunos parámetros sanguíneos indicadores del metabolismo energético y proteico. El diseño experimental fue totalmente al azar, con 10 repeticiones por tratamiento. El análisis estadístico de los resultados se realizó mediante el modelo general lineal con el programa Minitab 14, con una significación de 5%. La comparación de medias se hizo por medio del test de Tukey.

3.- La respuesta productiva y metabólica de vacas lecheras pastoreando dos ofertas de pradera en primavera y suplementadas con dos cantidades de concentrado, se realizó en la Estación Experimental Vista Alegre perteneciente a la Universidad Austral de Chile, entre los meses de octubre y diciembre del año 2009. Se utilizaron 60 vacas Frisón Negro, que fueron seleccionadas por época de parto (otoño, n=30 y primavera, n=30), producción de leche (23,2 ± 3,4 y 32,2 ± 4,0 L/día partos de otoño y primavera respectivamente), peso vivo (567 ± 51,3 y 530 ± 48 kg partos de otoño y primavera respectivamente) y condición corporal (3,2 ± 0,4 y 2,8 ± 0,4 partos de otoño y primavera respectivamente; escala 1 al 5). Las vacas fueron distribuidas en dos grupos homogéneos: Alta oferta de pradera, 30 kg MS/vaca/día, n=30; Baja oferta de pradera, 20 kg MS/vaca/día (Canseco y col., 2007), n=30. A su vez, cada grupo fue subdividido en tres tratamientos: 0 kg= control, no suplementadas, n=20; 3 kg= suplementadas con 3 kg de concentrado, n=20 y 6 kg= suplementadas con 6 kg de concentrado, n=20. Las vacas se manejaron en pastoreo en franja, asignada 2 veces al día, en un área de 17,1 ha de pradera permanente mejorada con predominio de Lolium perenne y Bromus valdivianus. El concentrado en base a grano de maíz y afrecho de soya, se suministró en dos raciones iguales

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en cada ordeña. En cada animal se registró la producción de leche (3 días por semana) y se evaluó la composición láctea (proteína y grasa). El peso vivo fue registrado semanalmente y se calculó el cambio durante el estudio. Además se obtuvieron muestras de sangre a un intervalo de 15 días, para la determinación de las concentraciones séricas de ßOH-butirato (ßHB), ácidos grasos no esterificados (NEFA), urea y albúminas mediante un equipo Metrolab 2300®, Wierner. Se realizó un análisis descriptivo y se comparó los grupos, tratamientos y sus interacciones mediante un diseño de medidas repetidas a través del programa estadístico SPSS 18, con un nivel de confianza del 95%.

4.- También se evaluó la respuesta productiva deuna suplementación estival de vacas lecheras a pastoreo con nabo forrajero (Brassica rapa L.). El ensayo se realizó en la lechería del CRI Remehue del INIA (40° 31’ latitud sur), entre el 25 de enero y el 28 de marzo del 2010. El ensayo se dividió en 2 periodos experimentales: P1 desde del 25 de enero al 26 de febrero y P2 desde el 26 de febrero al 28 de marzo. Hubo además un período post experimental de 5 semanas para evaluar posibles efectos residuales de los tratamientos. Se utilizaron 30 vacas Frisón Negro, multíparas de parto de primavera. Los animales fueron distribuidos en base a producción de leche (29,4 ± 0,3 l/día), días postparto (113,9 ± 3,6) y peso vivo (477 ± 5,1 kg) en tres tratamientos homogéneos: pradera (P), pradera más concentrado (P+C) y pradera mas nabo forrajero (P+NF). Se utilizó un sistema de pastoreo en franjas, en el cual la oferta de pradera fue fijada en 30 kg MS/vaca/día para todos los tratamientos y asignada en dos porciones iguales después de cada ordeña. Se suplementó con 4 kg MS/vaca/día de concentrado comercial 1632 (16% PC y 3,2 Mcal EM) al tratamiento P+C y 4 kg MS/vaca/día de nabo cv. Barkant al tratamiento P+NF, en dos raciones iguales durante el día. En los animales se midió la producción y la composición individual de leche, el peso vivo y la condición corporal de las vacas (escala de 1 a 5), se determinó algunos parámetros sanguíneos indicadores del metabolismo energético y proteico y el pH y la concentración de amonio del líquido ruminal. Los resultados zootécnicos se analizaron utilizando el modelo general lineal de SAS, en un diseño de bloques completos al azar, usando covariable para el caso de producción de leche, peso vivo y condición corporal. Las comparaciones entre medias se realizaron mediante la prueba de t para las medias corregidas por covariable y la prueba de Duncan para las otras variables.

5.- La suplementación con maíz grano húmedo o trigo en vacas lecheras en pastoreo primaveral alimentadas con alta y baja oferta de pradera, se realizó en la Estación Experimental Vista Alegre, propiedad de la Universidad Austral de Chile, durante 77 días en la primavera del año 2010. Se utilizaron 32 vacas lecheras Frisón Negro que al comienzo del ensayo tenían una producción de leche de 29,4±5,7 kg/vaca/día, 58,9±33,7días en lactancia, un peso vivo de 530± 63,2 kg y una condición corporal de 2,7±0,4 (escala 1 a 5) y 3,3±1,5 partos. Los animales fueron distribuidos en un arreglo factorial de 2x2 para estudiar

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el efecto de la suplementación con dos tipos de suplementos energéticos cuando se pastorea con dos ofertas de pradera. Los 4 tratamientos dietarios fueron el resultado de la combinación de dos ofertas de pradera (OP) 20 y 30 kg/MS/vaca/día para la baja y alta oferta respectivamente y dos tipos de suplementos, maíz grano húmedo (MGH) y trigo partido (trigo) en cantidades equivalentes a 3,5 kg MS/vaca/día. El sistema de pastoreo fue rotativo en franjas en una pradera de ballica perenne (Lolium perenne) asignado según oferta de pradera, dos veces al día. Además las vacas recibieron sales minerales y agua a libre acceso. La composición nutricional de los alimentos se analizó en el laboratorio de Nutrición Animal de la UACh y se tomaron en forma representativa 3 muestras de cada alimento para obtener finalmente un promedio. La CC fue registrada una vez por semana, la producción láctea se registró 3 veces por semana con un medidor tipo” Waikato”. La grasa, la proteína y la urea en leche fueron analizadas tres veces durante el ensayo mediante espectrofotometría de infrarrojos (Foss 4300 Milkoskan). El análisis estadístico se realizó con un modelo lineal mixto sobre un diseño factorial de medidas repetidas, utilizando el programa Minitab V14.


1.- Efecto de la oferta de pradera en la respuesta productiva de vacas lecheras en pastoreo primaveral.

No hubo diferencias estadísticamente significativas (P>0,05) en la calidad nutritiva de praderas de ambas ofertas (Cuadro 1). Esta falta de diferencia se debe a que los niveles de fitomasa de entrada a pastoreo fueron muy similares para ambas ofertas y la diferencia ocurrió principalmente en la cantidad de residuo post pastoreo. Los niveles nutricionales de la pradera son los esperados para esta época de acuerdo a los valores señalados por Anrique et al.,(2008).

El Cuadro 2 muestra que la oferta de pradera no modificó significativamente (P>0,05) la producción de leche por vaca, obteniéndose 25,25 y 25,54 L/vaca/día para alta y baja oferta, respectivamente. A pesar de no obtener diferencias en producción de leche según distintos niveles de asignación de pradera, es relevante la diferencia obtenida en producción por unidad de superficie (Cuadro 2), explicado por las diferentes cargas animales generadas durante la primavera de 2,82 y 3,83 vacas/ha para alta y baja oferta de pradera, con producciones totales de 4353,8 versus 5933,5 kg L leche/ha.

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Cuadro 2. Parámetros del pastoreo, carga animal y producción por vaca y por hectárea obtenidos en los dos niveles de oferta de pradera.

Parámetros Alta oferta Baja oferta

Oferta de pradera (kg MS/vaca/día) 38,00 26,00

Carga animal periodo (vacas/ha) 2,82 3,83

Carga animal instantánea (vacas/ha) 58,13 84,96

Área pastoreo (m2/vaca/dia) 172,03 117,70

Fitomasa pre pastoreo (Kg MS/ha) 2265,00 2182,00

Residuo post pastoreo (Kg MS/ha) 1534,00 1252,00

Proporción de utilización por pastoreo (%) 32,26 42,63

Altura pre pastoreo (comprimida) (1/2m cm) 18,70 17,8

Altura residual (comprimida) (1/2 cm) 11,40 8,6

Producción de leche por vaca (L/vaca/día) 25,59 25,54

Producción de leche por ha del período (kg leche/ha) 4353,83 5933,47

2.- Suplementación estival de vacas lecheras a pastoreo con nabo forrajero(Brassica rapa L.)

El valor nutritivo promedio de los forrajes se presenta en el cuadro 3. El contenido de energía (EM) del nabo forrajero permaneció alto durante todo el verano. A diferencia de lo observado en temporadas anteriores, el contenido de proteínas del nabo se mantuvo sobre 16% PC y la concentración de carbohidratos solubles (CHO’S) disminuyó fuertemente en marzo.

Cuadro1. Composición nutricional promedio y desviación estándar de las praderas para ambas ofertas (base materia seca).

ParámetrosAlta oferta (38 kgMs) Baja oferta (26 kgMs)

SignificanciaPromedio d.s. Promedio d.s

MS (%) 17.16 1.48 17.65 3.82 N.S

CT (%) 8.48 0.70 8.30 1.09 N.S

PB (%) 24.91 2.17 24.41 3.49 N.S

EM (Mcal/kg) 2.82 0.06 2.77 0.07 N.S

FDA (%) 22.84 2.84 24.71 4.11 N.S

FDN (%) 37.28 3.19 39.78 5.02 N.S

CHSO (%) 75.53 12.73 70.77 13.73 N.S

V.D (%) 77.97 1.80 76.61 2.23 N.S

P.S (%) 12.39 1.16 11.99 1.83 N.S

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Cuadro 3. Valor nutritivo promedio de los diferentes forrajes utilizados en verano

Mes MS % PC % EM Mcal/kg FDN % CHO’S % CT %Pradera Enero 41,4 14,1 2,18 54,3 - 11,7

Febrero 37,8 16,1 2,39 55,5 - 9,8Marzo 25,5 22,9 2,50 46,9 - 10,5

Ensilaje de pradera Enero 29,1 10,9 2,31 60,7 - 6,8Febrero 29,1 11,6 2,48 60,5 - 7,3Marzo 29,4 10,7 2,33 62,8 - 6,9

Nabo forrajero Enero 12,6 18,7 3,09 16,1 34,7 9,0(Planta entera) Febrero 12,2 17,4 3,09 22,0 31,0 8,4

Marzo 9,8 22,7 3,01 25,7 15,8 10,2

En el cuadro 4 se puede apreciar que la producción de leche de las vacas suplementadas con nabo forrajero (T1) fue significativamente superior al grupo testigo (T0), pero inferior al grupo que recibió igual cantidad de concentrado balanceado (T2). La materia grasa, proteína y lactosa de la leche no se vio afectada por los tratamientos, pero el contenido de urea en leche disminuyó con la suplementación. Finalmente, los animales suplementados (T1 y T2) perdieron menos peso que el grupo testigo durante el período estival.

Cuadro 4. Producción y composición de leche y variación de peso y condición corporal de las vacas durante el período de suplementación estival (19 de enero al 15 de marzo).

T0 T1 T2

Producción de leche (kg/día) 17,8 c 20,3 b 21,7 a

Materia grasa (%) 3,76 3,89 3,67

Proteína cruda (%) 2,89 3,01 3,05

Lactosa (%) 4,50 4,64 4,59

Urea en Leche (g/100 ml) 0,064 a 0,056 b 0,060 ab

Variación de peso vivo (kg) -27,8 b -4,0 a -7,5 a

Variación de condición corporal (puntos) -0,17 -0,10 -0,12

3.- Respuesta productiva y metabólica de vacas lecheras pastoreando dos ofertas de pradera en primavera y suplementadas con dos cantidades de concentrado.

Los parámetros productivos y metabólicos fueron similares entre las ofertas de pradera (p>0,05). A su vez, al suplementar con 6 kg/día de concentrado la producción láctea se incrementó (4,2 L/vaca/día) respecto al control y 3kg (p<0,05), no cambiando los porcentajes de sólidos lácteos (p>0,05; Cuadro 5). No hubo diferencias en PV o cambio de PV por el efecto de la suplementación (p>0,05), pero la oferta de pradera si mostró diferencias en el cambio de PV

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Cuadro 5. Valores medios y error estándar de parámetros productivos y concentraciones séricas de metabolitos del balance energético y proteico en vacas suplementadas con concentrado y sometidas a baja o alta oferta de pradera.

Producción

LecheGrasa Proteína ßHB NEFA Urea Albumina PV ∆PV*

(L/día) (%) (%) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (g/L) kg kgOferta de pradera

Baja 24,1 ± 0,6 3,6 ± 0,1 3,3 ± 0,04 0,48 ± 0,02 0,20 ± 0,01 6,0 ± 0,13 39,2 ± 0,37 560 ± 9,8 22 ± 2,6bAlta 24,7 ± 0,6 3,5 ± 0,1 3,4 ± 0,04 0,53 ± 0,02 0,18 ± 0,01 6,1 ± 0,14 39,8 ± 0,39 576 ± 9,8 39 ± 2,6aP 0,484 0,448 0,642 0,107 0,486 0,725 0,287 0,249 0,000

Concentrado0 22,4 ± 0,7b 3,7 ± 0,1 3,4 ± 0,05 0,42 ± 0,02b 0,22 ± 0,02a 6,4 ± 0,16ª 39,7 ± 0,46 571 ± 12 30 ± 3,23 24,3 ± 0,7b 3,6 ± 0,1 3,4 ± 0,05 0,55 ± 0,03a 0,19 ± 0,02ab 6,2 ± 0,17ª 39,4 ± 0,47 570 ± 12 32 ± 3,26 26,6 ± 0,7a 3,4 ± 0,1 3,3 ± 0,05 0,54 ± 0,03a 0,16 ± 0,01b 5,6 ± 0,17b 39,4 ± 0,47 562 ± 12 30 ± 3,2P 0,001 0,140 0,680 0,001 0,014 0,003 0,892 0,823 0,866

Época de partoOtoño 20,6b 3,9 ± 0,1a 3,6 ± 0,04a 0,51 ± 0,02 0,16 ± 0,01b 5,9 ± 0,14 39,7 ± 0,39 592 ± 9,8a 43 ± 2,6a

Primavera 28,2a 3,2 ± 0,1b 3,1± 0,04b 0,50 ± 0,02 0,22 ± 0,01a 6,2 ± 0,13 39,4 ± 0,38 543 ± 9,8b 18 ± 2,6bP 0,000 0,000 0,000 0,889 0,000 0,093 0,537 0,001 0,000

InteracciónPradera *

Concentrado0,412 0,761 0,821 0,086 0,912 0,749 0,730 0,988 0,886

*∆PV: peso vivo final- peso vivo inicial.

(p<0,05). Las concentraciones de los metabolitos sanguíneos presentaron valores promedios dentro de los limites de referencia.

Por otro lado, el suministro de concentrado (3 ó 6 kg) incrementó las concentraciones de ßHB (p<0,05) y redujo (p<0,05; Cuadro 5) las de NEFA, indicando un balance energético negativo de mayor magnitud para sostener el incremento de la producción láctea o una mayor fermentación butírica ruminal. El suministro de 6 kg de concentrado redujo las concentraciones plasmáticas de urea, reflejando una mejora en la sincronía del aporte de energía/proteína ruminal (Kellaway y Harrington, 2004). Sin embargo la albuminemia fue similar entre los tres tratamientos (p>0,05).

Las vacas de parto de primavera presentaron mayores concentraciones de NEFA (p< 0,05) producto de mayor movilización de sus reservas grasas hacia producción láctea en comparación a las vacas de lactancia tardía, que dirigieron mayor parte de la energía hacia ganancia de peso (p<0,05; Cuadro 1) (Kellaway y Harrington, 2004).

La interacción entre oferta de pradera y cantidad de concentrado no fue significativa (p>0,05), en todos los parámetros analizados.

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4.- Respuesta productiva de una suplementación estival de vacas lecheras a pastoreo con nabo forrajero (Brassica rapa L.).

Los valores de producción y composición de leche, peso vivo y condición corporal de las vacas se presentan en el cuadro 6. La producción de leche fue significativamente superior en el tratamiento suplementado con concentrado que en los otros dos. La suplementación con nabo forrajero tendió a mejorar la producción de leche respecto al grupo no suplementado (p≤0,0601), pero la diferencia numérica entre ambos fue prácticamente la mitad de la observada en la temporada anterior, la que, al contrario de la actual, se caracterizó por una severa sequía estival. No se detectaron efectos residuales de los tratamientos sobre la producción de leche posterior al ensayo. El contenido de materia grasa de la leche disminuyó con el aporte de concentrado, pero no así por el consumo de nabo. La concentración de proteína en la leche no se afectó por la suplementación, mientras que la de lactosa aumentó en las vacas suplementadas con nabo forrajero. La urea en leche disminuyó significativamente con la suplementación, alcanzando los valores mínimos en las vacas que consumieron el nabo forrajero, probablemente debido a una mejor sincronía en los aportes de energía y proteína a los microorganismos del rumen. El período (enero-febrero versus febrero-marzo) afectó significativamente la composición de la leche.

A diferencia de lo observado en la temporada anterior, el peso vivo de las vacas no fue afectado por los tratamientos y aumentó en el período 2 respecto del período 1. La condición corporal fue ligeramente inferior en las vacas suplementadas con nabo forrajero, pero no varió significativamente entre períodos.

Cuadro 6. Producción y composición de leche, peso vivo y condición corporal de las vacas durante el período de suplementación estival (25 de enero al 28 de marzo).

Variable Tratamiento** Período** SignificanciaP P+C P+NF P1 P2 Trat Per Trat x

PerProducción de leche (kg/día)*

21,3b 24,7a 22,4b 22,4 23,1 0,0001 ns ns

Materia grasa (%) 4,00a 3,53b 3,93a 3,65b 3,99a 0,0040 0,0044 nsProteína cruda (%) 3,19 3,15 3,17 3,10b 3,24a ns 0,0008 nsLactosa (%) 4,43b 4,47b 4,65a 4,56a 4,47b 0,0010 0,0453 nsUrea en Leche (g/100 ml)

0,067a 0,064b 0,059c 0,060b 0,066a 0,0005 0,0007 ns

Peso vivo (kg)* 508,5 516,7 507,2 504,6b 517,0a ns 0,0045 nsCondición corporal (ptos.)*

2,93b 3,13a 2,78c 2,92 2,97 0,0001 ns ns

* Medias corregidas por covariables, ** Letras distintas indican diferencias significativas.

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Cuadro 7. Efecto de la oferta de pradera y tipo de suplemento energético sobre la respuesta productiva de vacas en lactancia primaveral.

LecheL/día

Grasa(%)

Proteína(%)

Grasa(kg/día)

Proteína(kg/día)

Urea(mmol/L)

Cambio en la CC *

Oferta de PraderaAlta 27,8 3,39 3,34 0,89 0,87 7,4 0,00Baja 27,5 3,50 3,30 0,90 0,86 6,3 0,03EEM 0,356 0,109 0,035 0,336 0,025 0,337 0,065Sig. NS NS NS NS NS S NSTipo de SuplementoMGH 28,9 3,33 3,20 0,91 0,88 6,8 -0,11Trigo 26,4 3,56 3,44 0,88 0,86 7,1 0,08EEM 0,356 0,109 0,035 0,336 0,025 0,337 0,065Sig. S NS S NS NS NS SInteracciónOP*TS S NS S NS NS NS NS

EEM: error estándar de la media, Sig: significancia, NS: no significativo (P>0,05), S: significativo (P≤0,05) *=puntos durante el ensayo

5.- Suplementación con maíz grano húmedo o trigo en vacas lecheras en pastoreo primaveral alimentadas con alta y baja oferta de pradera.

La composición nutricional promedio de la pradera fue de 18,8% de MS, 20,7% de PC, 39,4% de FDN y 2,78 Mcal de EM. La composición nutricional promedio del MGH fue de 69,2 % de MS, 7,7% de PC, 3,2% de EE, 3,30 Mcal de EM, 10,6% de FDN y 1,9% de FDA. La composición nutricional promedio del trigo fue de 84% de MS, 12,4% de PC, 1,3% de EE, 3,18 Mcal de EM, 14,4% de FDN y 3,4% de FDA. En el cuadro 7, se aprecia que la producción láctea no fue afectada por la oferta diaria de pradera (P>0,05), sin embargo, las vacas que fueron suplementadas con MGH tuvieron una producción promedio de 28,9 L, la cual fue mayor al promedio obtenido por las vacas suplementadas con trigo (P<0,05). El aumento de la oferta de pradera no ocasionó diferencias (P>0,05) en el porcentaje de grasa, porcentaje de proteína, kilos de grasa y kilos de proteína, sin embargo, al utilizar la alta oferta de pradera aumentó el contenido de urea en leche (P<0,05). Por otra parte, el tipo de suplemento ofrecido no ocasionó diferencias (P>0,05) en el porcentaje de grasa, kilos de grasa y kilos de proteína, sin embargo, las vacas alimentadas con trigo partido obtuvieron un mayor porcentaje de proteína en la leche (P<0,05).


El aumento en la oferta de pradera en primavera no modificó el nivel de producción diario de leche de las vacas, pero si incrementó el contenido de proteína y urea láctea .El grupo de vacas manejadas con una menor oferta de

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pradera lograron una producción de leche por hectárea de un 36,28% superior al grupo de vacas con mayor oferta de pradera.

La suplementación estival de vacas lecheras a pastoreo con nabo forrajero mejora la producción de leche respecto de aquellas no suplementadas, pero su efecto es inferior al de un concentrado balanceado. La suplementación estival puede además reducir la urea de la leche y la pérdida de peso de las vacas paridas en primavera.

La suplementación con 6 kg/vaca/día de concentrado en vacas en pastoreo de primavera incrementa la producción láctea y mejora el balance metabólico tanto el energético como proteico. Vacas de partos de primavera producen más leche, pero con menor concentración de sólidos.

La respuesta en producción de leche a la suplementación estival con nabo forrajero es poco significativa bajo condiciones favorables de pastoreo, por ejemplo época de carácter lluvioso. Sin embargo, en estas condiciones, el consumo de nabo contribuye a reducir el contenido de urea en la leche.

El aumento en la oferta de pradera no incrementó la producción de leche, no mejoró la composición láctea ni la condición corporal de las vacas lecheras a inicios de lactancia en pastoreo primaveral, independiente del tipo de suplemento usado. La suplementación con MGH aumentó la producción láctea y la suplementación con trigo aumentó la proteína láctea y mejoró la CC. Cuando se utilizó una baja oferta de pradera y se suplementó con trigo existió una tendencia a disminuir la producción de leche y a aumentar el porcentaje de proteína láctea.

Se contribuyó con la generación de antecedentes nacionales sobre la respuesta a la suplementación de vacas lecheras a pastoreo, que servirán a los productores como insumo para mejorar la eficiencia productiva de sus sistemas de producción.

La conformación de grupos multidisciplinarios conformado por investigadores de diferente profesión e instituciones ha permitido enriquecer la discusión temática y ampliar el enfoque en el análisis de los problemas a resolver.

Dada la relevancia económica de la suplementación de vacas lecheras a pastoreo, es necesario mantener una actividad permanente de investigación, que permita actualizar la información generada, y desarrollar nuevas tecnologías, para mantener y mejorar la competitividad de los sistemas de producción de leche en el país.

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PROYECTOINFORMACIÓN BASE SOBRE LA PRESENTACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LAS ALTERACIONES METABÓLICO-NUTRICIONALES EN EL REBAÑO LECHERO NACIONAL: sistema de diagnóstico, control y detección temprana de situaciones de desbalances nutricionales

Código: M2P6

Región o Regiones de Ejecución: Biobío, La Araucanía, Los Rios y Los Lagos


Coordinador del Proyecto: Fernando Wittwer M.

Investigadores participantes: Mirela Noro, Ricardo Chihuailaf, Pedro Contreras, Helga Böhmwald


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Las alteraciones metabólicas de origen nutricional representan una limitante en los sistemas de producción de leche, siendo su presentación más frecuente en sistemas a pastoreo como los utilizados en el sur de Chile. La importancia radica en su efecto en el volumen y calidad de leche producida, así como en la fertilidad y sanidad del rebaño. El presente proyecto tuvo como objetivos generar un sistema de diagnóstico y control de problemas metabólicos-nutricionales para la detección temprana de situaciones de desbalances nutricionales, junto con cuantificar su presentación en rebaños lecheros a pastoreo del sur de Chile. Para el cumplimiento de los objetivos comprometidos se llevaron a efecto 10 experimentos, para los cuales se utilizaron los resultados de perfiles metabólicos (PM) realizados a 13 predios lecheros seleccionados de las macrozonas 4, 5, 6, 7 y 8 definidas por el Consorcio Lechero, así como la información de los Perfiles Metabólicos realizados por el Laboratorio de Patología Clínica de la UACh en los últimos 26 años. Además, en ensayos de carácter experimental se emplearon vacas lecheras del Centro Experimental de la UACh.

Los resultados obtenidos permitieron establecer que: a) la determinación de ß-hidroxibutirato (BHB) en muestras de leche cruda presenta una sensibilidad analítica menor a la requerida para identificar el balance energético negativo (BEN) en vacas lecheras; b) la determinación de urea en muestras de leche mediante tiras reactivas (Vet-BUN®) presentan una utilidad diagnóstica limitada o nula, no siendo por lo tanto indicado su uso para otros fluidos distintos de sangre entera; c) la determinación de cuerpos cetónicos en orina es un indicador sensible de BEN y cetosis subclínica, no así el pH urinario o las concentraciones de grasa y proteínas de la leche; d) la ruminocentesis dorso-medial es una técnica práctica y segura para la obtención de una muestra representativa del líquido ruminal del saco ventral del rumen, pudiendo ser utilizada para la determinación del equilibrio ácido base ruminal en condiciones de terreno para vacas lecheras a pastoreo; e) las concentraciones sanguíneas de BHB y ácidos grasos no esterificados (NEFA) presentan una tendencia similar en las vacas lecheras, teniendo el NEFA una sensibilidad menor y especificidad similar que BHB, como indicador de desbalances energéticos en el rebaño; f) los desbalances metabólicos-nutricionales más frecuentemente observados en los rebaños lecheros a pastoreo del sur de Chile corresponden al BEN, asincronía ruminal de proteína:energía, hipomagnesemia, hiperfosfatemia, hipocalcemia, hiponatremia y carencia de selenio, siendo su presentación independiente del período del año; g) la presentación del balance energético negativo y cetosis es independiente de la condición corporal en el preparto; h) una concentración plasmática de NEFA en preparto >400 µmol/L constituye un factor de riesgo para la presentación de hiperglucemia y resistencia a insulina en el período de transición y la hiperglucemia en el preparto disminuye el riesgo de BEN en el periodo de lactancia; i) las carencias minerales se han incrementado en los últimos años, con variaciones asociadas al período fisiológico de las vacas y la estación del año; j) la acidosis subaguda (SARA) afecta los rebaños lecheros mantenidos a pastoreo en el sur de Chile mayormente en otoño.

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Los resultados permiten concluir que se dispone de una plataforma de diagnóstico mediante exámenes sanguíneos y urinarios para la detección temprana de desequilibrios metabólico-nutricionales de energía, proteínas y de minerales, junto con validar la ruminocentesis dorso-medial como procedimiento seguro y eficaz para el monitoreo de alteraciones ácido- básicas ruminales. Finalmente se corrobora que el BEN y la asincronía ruminal RDP:energía, constituyen los problemas metabólicos nutricionales más frecuentes en las lecherías en condiciones pastoriles de las macrozonas 4 a 8. Entre las carencias minerales se apreciaron con mayor frecuencia las de Mg, Na y Se y se observaron cuadros de acidosis ruminal en vacas de transición posparto y de pico de lactancia a pastoreo en el sur de Chile.


La producción bovina de leche de calidad requiere mantener un adecuado balance nutricional metabólico en los animales, para lo cual es necesario un aporte, ingesta y absorción balanceada de nutrientes acorde a los requerimientos productivos, especialmente en las etapas de mayor demanda, como lo son el preparto y la lactancia temprana. En este último periodo, la vaca alcanza su máxima producción, a pesar de estar deprimido el consumo de alimento, debiendo movilizar sus reservas corporales para satisfacer sus elevados requerimientos metabólicos. A su vez, este periodo coincide con el encaste del animal y es sabido que los incrementos en las demandas metabólicas se acompañan de una disminución en la fertilidad de las vacas y con ello la posibilidad de obtener una cría al año. Lamentablemente, la mayoría de los desbalances nutricionales pueden pasar desapercibidos; sin embargo, actúan limitando la producción de modo persistente, provocando una disminución en la rentabilidad de la empresa pecuaria. La situación antes descrita se hace más manifiesta en sistemas de producción, basados mayoritariamente en el uso de forrajes frescos o conservados, los cuales tienen una composición nutricional dependiente de condiciones locales de clima y suelos. Esta condición lleva a que se presenten deficiencias, o excesos durante períodos críticos del año (Ej. carencia de magnesio en invierno y primavera, exceso de proteína degradable ruminal en primavera y otoño, deficiencia de energía al inicio de la lactancia). Además, estas variaciones están asociadas a condiciones de crecimiento y disponibilidad de los forrajes o de producción de los animales.

Desde la década del ochenta se han realizado estudios para definir procedimientos de diagnóstico e identificación de trastornos metabólico-nutricionales, en los rebaños lecheros en sistemas pastoriles del país. Dentro de los trastornos metabólicos más frecuentemente diagnosticados están aquéllos asociados a deficiencias de energía, como la cetosis, la uremia como consecuencia del desbalance ruminal de proteína-energía y las carencias de macrominerales como la hipomagnesemia y de microelementos como el yodo y selenio.

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Este proyecto apunta a la detección temprana de enfermedades metabólicas en el rebaño lechero y a evitar su presentación, lo cual tiene como resultado el aumento de la productividad del rebaño. Lo anterior aporta al cumplimiento del objetivo estratégico de “Aumentar el tamaño del rebaño lechero nacional y volúmenes de producción” incluido en el nivel predial de la estrategia del Consorcio Lechero.


Objetivo general

Generar un sistema de diagnóstico y control de problemas metabólicos-nutricionales para la detección temprana de situaciones de desbalances nutricionales


1. Implementar y estandarizar una técnica para identificar balances energéticos negativos en rebaños, mediante la cuantificación de ß-hidroxibutirato en leche.

2. Desarrollar un procedimiento de obtención de muestras de leche y análisis de ß-hidroxibutirato y urea, que entreguen información sobre el estatus metabólico -nutricional de energía y proteína en rebaños lecheros.

3. Implementar y estandarizar una técnica práctica, de uso en terreno, para identificar cuadros de acidosis ruminal subclínica.

4. Evaluar, mediante la determinación de la concentración de metabolitos sanguíneos, el balance metabólico-nutricional de energía (ß-hidroxibutirato, NEFA), proteína (urea, albúminas) y minerales (Ca, P, Mg, Na, K, Cu, Zn, Se) en rebaños lecheros.

5. Determinar umbrales críticos para marcadores metabólicos del balance de energía y minerales.

IV. METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Según los objetivos planteados se realizaron diferentes experimentos indicados a continuación:

Objetivo Nº 1Experimento 1: Se utilizaron muestras de leche de vacas de un rebaño experimental. La determinación de BHB se realizó mediante una técnica cinética monitoreada a 340 nm, usando la enzima ß-OHB deshidrogenasa. En

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las muestras se evaluaron los parámetros de linealidad, exactitud, precisión, recuperación, sensibilidad, estabilidad en muestras de leche y estándares, según las indicaciones de la Guía de Validación de la FDA (2001) para métodos bioanalíticos.

Objetivo Nº2:Experimento 2: Se emplearon 24 muestras de suero y 20 muestras de leche recibidas en el Laboratorio de Patología Clínica Veterinaria de la UACh con concentraciones conocidas de urea determinadas mediante una técnica enzimática cinética UV a 340 nm. Se utilizaron tiras reactivas comerciales que permiten estimar la concentración de nitrógeno ureico basado en la hidrolización de la urea mediante ureasa y la variación del pH mediante el cambio de color del indicador Azul de Bromotimol para determinar la concentración de urea en ambos tipos de muestra. Cada color indica intervalos de concentración de nitrógeno ureico que fueron expresados en valores de urea. Para establecer la sensibilidad diagnóstica se estableció como punto de corte 7 mmol/L, que corresponde al valor más alto de los valores de referencia establecidos para urea en sangre en bovinos.

Objetivo Nº 3:Se utilizaron vacas Holstein en lactancia mantenidas a pastoreo:

Experimento 3.1: Se utilizaron 4 vacas fistuladas, de las que se obtuvieron muestras de LR a las 8:30, 13:30 y 17:30 horas mediante sonda oro-ruminal y, mediante la cánula ruminal se obtuvo muestras desde los sacos caudo-ventral, caudo-dorsal, cráneo-ventral y cráneo-dorsal; además, mediante ruminocentesis dorso-medial se obtuvo una muestra a las 17:30 horas.

Experimento 3.2: Se realizaron 5 ruminocentesis dorso mediales repetidas cada 5 días a 30 vacas en lactancia determinándose la factibilidad y seguridad del procedimiento y los valores de pH del LR.

Experimento 3.3: Se determinó la presentación de trastornos ácido base ruminales, utilizando la técnica de ruminocentesis dorso-medial en 13 predios lecheros de las macro-zonas 4, 5, 6, 7 y 8 definidas por el Consorcio Lechero. Se muestrearon dos grupos de 7 vacas cada uno, inicio de lactancia (5-25 días) y pico de lactancia (50-120 días), en otoño y primavera.

Objetivo Nº 4:Experimento 4.1: Se utilizó la información de perfiles metabólicos provenientes de 21 rebaños lecheros de las regiones de Los Ríos y de Los Lagos, correspondientes a 7 grupos de vacas preparto, 18 grupos de inicio de lactancia y 5 grupos de mediados de lactancia. En ellos se determinaron y compararon las concentraciones sanguíneas de BHB y NEFA en tres períodos de la lactancia en vacas lecheras del sur de Chile. Se consideró como grupo con balance negativo de energía, BEN, aquel cuya media de BHB o NEFA fue >0,5 en el período de preparto ó >0,6 mmol/L en el período de lactancia

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Experimento 4.2. En 13 rebaños lecheros de las macro-zonas 4, 5, 6, 7 y 8 definidas por el Consorcio Lechero, cuya alimentación principal estaba basada en el pastoreo de praderas naturalizadas, se determinó la presentación de alteraciones metabólico-nutricionales de energía, proteína y minerales. En el otoño y la primavera de 2009, de cada rebaño se seleccionaron 7 vacas multíparas en transición post parto (5 a 35 días) y 7 vacas en el periodo alrededor del pico de lactancia (50 a 120 días). Posterior a la ordeña de la tarde, de cada vaca se obtuvo muestras de sangre para evaluar el balance metabólico de energía y proteína, mediante las concentraciones plasmáticas de ácidos grasos no esterificados, ß-hidroxibutirato, albúmina y urea. El balance metabólico mineral se determinó mediante la medición de las concentraciones plasmáticas de Ca, fosfato inorgánico (Pi), Mg, K y Cu; concentraciones séricas de Zn, Na y la actividad sanguínea de GPx (E.C.1.11.1.9). Las frecuencias de presentación de las alteraciones metabólico-nutricionales de energía, proteína y minerales y sus diferencias entre periodos y estaciones fueron determinadas.

Objetivo Nº5:

Experimento 5.1. El objetivo fue analizar y comparar el efecto de la excesiva condición corporal (CC) preparto en indicadores de balance energético, presentación de cetosis y resistencia a insulina en el período de transición y lactancia temprana en vacas lecheras a pastoreo. Se asignaron 48 vacas Holstein Friesian a 2 grupos de acuerdo con la CC en el preparto: ECC (> 3,75CC, n=20) y ACC (≥ 3,0 a 3,75 CC, n=28). El estudio se dividió en tres períodos: transición preparto (3 semanas previas hasta el parto); transición postparto (1ra a 3ra semana postparto); lactancia temprana (4ta a 8va semana postparto). Se utilizó un diseño de mediciones repetidas, con muestreos semanales de sangre y evaluación de CC. Se determinó el peso vivo (PV) en el postparto. En las muestras de sangre se analizaron las concentraciones plasmáticas de NEFA, ßHB, glucosa, colesterol, urea y albúmina, la actividad de AST y GMD y los cambios de CC desde la 3ª semana preparto a la 8ª de lactancia. También se analizaron los cambios postparto en el PV. Se realizó una prueba de tolerancia a glucosa e insulina endovenosa (ACC, n=9 y ECC, n=9) en la 1ra o 2da semana posparto.

Experimento 5.2 .El objetivo de este estudio fue describir y comparar la frecuencia de presentación de desbalances minerales en grupos de vacas preparto y en lactancia de rebaños lecheros del sur de Chile, Regiones de la Araucanía hasta los Ríos. Se analizaron las concentraciones plasmáticas de calcio, fosfato inorgánico, magnesio, sodio, potasio, cobre y zinc, valor Ca:Pi y actividad sanguínea de la enzima glutatión peroxidasa (GPx), indicativa del estatus de selenio, obtenidas de 3.216 perfiles metabólicos realizados entre los años 1986-2011. Cada perfil estaba constituido por un grupo de al menos 5 vacas y, de acuerdo al año en que fueron procesados, se clasificaron en dos períodos: 1986-2002 (n = 1.802) ó 2003-2011 (n = 1.414).

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Experimento 5.3. El objetivo de este estudio fue comparar y asociar las concentraciones de ßHB plasmáticas y la presentación de cetosis subclínica y balance energético negativo utilizando distintos puntos de corte con indicadores energéticos sanguíneos, urinarios y lácteos en vacas lecheras. Se emplearon setenta y cuatro vacas Holstein-Frisian desde la tercera semana preparto hasta la octava posparto. Se obtuvieron semanalmente muestras de plasma, orina y leche; en plasma se determinó la concentración de ßHB, NEFA y glucosa, en orina se realizó la prueba de Rothera y se determinó la excreción de ßHB y el valor de pH urinarios, en leche se determinó las concentraciones de grasa, proteína y urea.


Experimento 1. En los análisis se determinó que el método tiene una respuesta lineal en leche, con un LLOD de 0,16 mmol/L y un LLOQ de 0,3 mmol/L, además se estableció que el método es exacto, preciso, su recuperación es cercana al 100% y la solución madre es estable hasta por 3 meses. Sin embargo, la matriz no demostró ser estable según los criterios de validación impuestos por la guía de validación para la Industria de la FDA para métodos bioanalíticos, siendo la sensibilidad analítica menor a la requerida para identificar cuadros de cetosis subclínica en leche cruda bovina.

Experimento 2. La concentración de urea en muestras de leche o de suero sanguíneo obtenidas con las tiras reactivas Vet-BUN® está muy por debajo de su concentración real, considerando como tales las obtenidas con un Autoanalizador Bioquímico. Por lo tanto, su utilidad diagnóstica es limitada o nula, no siendo por lo tanto adecuado su uso para otros fluidos distintos de sangre entera.

Experimento 3.1. Los valores de pH del LR obtenido mediante ruminocentesis dorso-medial y del saco caudo-ventral presentaron valores similares y con buena correlación (r=0,77), indicando que la muestra obtenida es representativa del valor real del pH del rumen.

Experimento 3.2. La técnica de rumininocentesis dorso-medial permite obtener volúmenes >3 ml de muestra que permitieron determinar el pH ruminal. Las respuestas a la ruminocentesis fueron más bruscas en las primeras ruminocentesis. No se produjeron alzas térmicas o disminución de la producción láctea. Se observó aumentos de volumen de 1-1,5 cm en la zona de punción en un 4% de los animales.

Experimento 3.3. En los 13 predios lecheros de las macrozonas del Consorcio se observó que la presentación de cuadros de acidosis subaguda (SARA) fue mayor en otoño (13,8%) que en primavera (3,2%), siendo similar entre vacas frescas o en pico de lactancia (P>0,05). Durante primavera se observó un alto porcentaje de vacas con valores de pH ruminal marginales (20,5%) comparado con otoño (2,1%). La presentación de alcalosis fue similar en otoño (2,6%)

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y primavera (1,3%). En otoño dos rebaños presentaron SARA, y cuatro se encontraban en riesgo, mientras que en primavera solo se observó en un rebaño (P<0,05) y dos se encontraban en riesgo de SARA. No se observaron rebaños con alcalosis ruminal.

Experimento 4.1. Las concentraciones sanguíneas de BHB y NEFA presentaron un comportamiento similar. En el preparto los valores de ambas variables fueron inferiores, incrementándose al inicio de la lactancia, con un grado de acuerdo moderado entre las dos variables. El análisis de sensibilidad arrojó un 53,3% y una especificidad de 100%, indicando que NEFA no detecta al total de grupos con déficit energético.

Experimento 4.2. Las variables analizadas señalaron que las principales alteraciones metabólico-nutricionales observadas en los 13 rebaños lecheros fueron: balance energético negativo (BEN) (66%) y asincronía ruminal de proteína:energía (80%) distribuidos en ambos periodos y estaciones, mientras que cetosis (3%) y carencia de proteína (7%) se observaron en baja frecuencia. El principal factor de variación fue el rebaño. Carencias de minerales se observaron tanto en otoño como en primavera siendo la estación del año y el rebaño los factores más significativos. Las carencias más importantes fueron de Ca (19%), Mg (30%), Na (18%), K (21%) y Se (13%). Mientras que el exceso de minerales más importante fue el de Pi (23%) principalmente en primavera; excesos de Ca (9%) y Cu (7%) se observaron en ambos periodos de lactancia y estaciones.

Experimento 5.1. Vacas con condición corporal >3,75 en el preparto comparada con vacas con condición corporal preparto ≥ 3,0 a 3,75 presentaron mayor glucemia y movilización de lípidos en el preparto, y en el período de transición posparto una mayor pérdida de peso vivo y condición corporal. La presentación de resistencia a la insulina, balance energético negativo y cetosis fue independiente de la condición corporal preparto.Altas concentraciones plasmáticas de NEFA (>400 µmol/L) en el preparto fue un factor de riesgo para la presentación de hiperglucemia y resistencia a la insulina en el período de transición. La hiperglucemia (4,1 mmol/L) en el preparto disminuyó el riesgo de presentación de balance energético negativo en el período de lactancia.

Experimento 5.2. Las medias de las concentraciones plasmáticas de los elementos y actividad sanguínea de la GPx se encontraron dentro de los intervalos de referencia usados por el laboratorio, observándose diferencias según período, estación y categoría del grupo. Los desbalances más frecuentes correspondieron a aquellos provocados por la carencia de un elemento, siendo la hipomagnesemia e hiponatremia los más observados en el periodo 1986-2002 en las categorías preparto y lactancia, respectivamente. En el periodo 2003-2011 la frecuencia de presentación de hiponatremia e hiperfosfatemia aumentó en preparto y lactancia. En el caso de los microelementos, el desbalance más observado fue la carencia de selenio en ambas categorías siendo mayor en

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el preparto, habiéndose reducido en el periodo 2003-2011 en la categoría lactancia. La presentación de desbalances de macroelementos minerales se ha incrementado en los últimos años.

Experimento 5.3. Las concentraciones de ßHB plasmáticos se relacionaron con los resultados de la prueba de Rothera (r=0,57) y la excreción de ßHB (r= 0,42) urinarios. Los resultados indican una asociación entre estas pruebas al utilizar los distintos puntos de corte para el diagnóstico de cetosis subclínica, balance energético negativo y los distintos grados de intensidad a la prueba de Rothera y balance energético negativo. La relación entre ßHB plasmático con NEFA y glucosa fue leve y no existió relación con pH urinario, mientras, que la grasa y la relación grasa:proteína láctea se asoció con la presentación de balance energético negativo.


Se obtuvieron antecedentes preliminares de los umbrales críticos de metabolitos sanguíneos, urinarios y lácteos para la presentación de enfermedades en rebaños lecheros a pastoreo.

Se dispone de información actualizada sobre los valores de referencia para metabolitos sanguíneos de energía, proteína y minerales para grupos de vacas preparto y lactancia.

La determinación de BHB en muestras de leche cruda para evaluar el balance energético negativo en vacas lecheras presenta una sensibilidad analítica menor a la requerida para identificar cuadros de cetosis subclínica.La determinación de urea en muestras de leche, mediante tiras reactivas (Vet-BUN®) presentan una utilidad diagnóstica limitada o nula, no siendo por lo tanto indicado su uso para otros fluidos distintos de sangre entera.Se concluye que la ruminocentesis dorso-medial es una técnica práctica y segura para la obtención de una muestra representativa del líquido ruminal del saco ventral del rumen, pudiendo ser utilizada para la determinación del equilibrio ácido base ruminal en condiciones de terreno para vacas lecheras a pastoreo.

La acidosis subaguda, SARA, afecta en a los rebaños lecheros mantenidos a pastoreo en el sur de Chile mayormente en otoño.

Las concentraciones sanguíneas de BHB y NEFA presentan una tendencia similar en las vacas lecheras, teniendo el NEFA una sensibilidad menor, pero igual especificidad que el BHB, como indicador de desbalances energéticos en el rebaño.

El balance energético negativo, asincronía ruminal de proteína:energía, hipomagnesemia, hiperfosfatemia, hipocalcemia, hiponatremia y carencia

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de selenio constituyen los desbalances metabólicos-nutricionales más frecuentemente observados en los rebaños lecheros a pastoreo, siendo su presentación independiente del período del año.

La presentación pre y posparto de balance energético negativo y cetosis es independiente de la condición corporal en el preparto. Altas concentraciones plasmáticas de NEFA en preparto (>400 µmol/L) es un factor de riesgo para la presentación de hiperglucemia y resistencia a insulina en el período de transición. La hiperglucemia en el preparto disminuye el riesgo de presentación de balance energético negativo en el periodo de lactancia.

Los rebaños bovinos lecheros del sur de Chile presentan desbalances metabólicos nutricionales de minerales, mayormente carencias, con variaciones asociadas al período fisiológico de las vacas y la estación del año, desbalances que se han incrementado en los últimos años.

La determinación de cuerpos cetónicos en orina es un buen indicador de BEN y del diagnóstico de cetosis subclínica. El pH urinario y componentes lácteos no son buenos indicadores de cetosis subclínica o de balance energético negativo. Las reacciones leve y moderada a la prueba de Rothera en orina son indicadores de balance energético negativo mientras que la reacción intensa lo es de cetosis subclínica.


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PROYECTOTRANSFERENCIA DE METABOLITOS A LA LECHE DE IMPORTANCIA EN LA SEGURIDAD ALIMENTARIA

Código: M2P8

Región o Regiones de Ejecución: XIV Región de los Ríos


Coordinador del Proyecto: Fernando Wittwer M,

Investigadores participantes: Mirela Noro, Ricardo Chihuailaf,


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Durante el proyecto, fueron desarrolladas y adaptadas 2 metodologías analíticas por cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) para la determinación de los ionóforos lasalocida y monensina en leche cruda bovina con detección a través de un detector de arreglo de diodos. Para la validación de las citadas metodologías se tomó como referencia la “Guía para la Validación de Métodos Bioanalíticos” de la FDA. Entre los parámetros analíticos considerados se encuentran selectividad, sensibilidad, linealidad y rango, precisión, exactitud y estabilidad. Se definió para ellos un límite de detección de 5 ng/ml para la monensina y de 30 ng/ml para la lasalocida. Una vez que se contó con las metodologías analíticas se desarrollaron ensayos preliminares en los cuales se administró lasalocida a una vaca lechera y a otra vaca monensina en cantidades crecientes de 300 a 600 mg/d, sin ser detectado ninguno de los ionóforos objetos de este estudio en muestra de leche obtenida un día posterior a la administración y dentro del límite de sensibilidad analítica de los métodos. Posterior a los ensayos preliminares, se administraron los productos a dos grupos de vacas pertenecientes a rebaños lecheros de la Región de los Ríos conformados por 21 vacas Frisón Negro, en lactancia, clínicamente sanas. Su administración se realizó acorde con las indicaciones propuestas por el fabricante en el etiquetado de los productos, de 300 mg/d para lasalocida y 300 mg/d para monensina durante un periodo de 18 y 20 días, respectivamente. Para esta experiencia, se obtuvo una muestra de 15 ml de leche de la ordeña matinal hasta el día posterior al término de la administración del producto. En ninguna de las muestras fue posible detectar los compuestos con las metodologías señaladas previamente, lo cual al menos en el caso de la monensina, concuerda con la información existente en la literatura científica. De manera adicional a las experiencias antes presentadas, se buscó detectar el compuesto administrado vía intrarruminal a vacas fistuladas, siendo estos pesquisados en el líquido ruminal sólo en las primeras 6 horas para lasalocida y 4 horas para la monensina luego de su administración.Finalizado el proyecto, se cuenta con una plataforma metodológica que permite asegurar a los productores y la industria de la leche que su producto no cuenta con residuos de los ionóforos para un LOD 30 ppb para lasalocida y 5 ppb para monensina, ya sea esta obtenida a través de la excreción a la leche, o bien, por algún tipo de contaminación accidental que pueda ocurrir en alguno de los procesos que se suceden al interior de los sistemas prediales.

II. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES GENERALES.

Chile no es un mercado consumidor suficiente para un incremento importante de la producción, cualquiera sea el rubro que se considere. Entonces, entendiendo esta realidad de mercado interno reducido, el país se ve en la necesidad de participar en forma activa en el comercio internacional para

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mantener su ritmo de crecimiento en forma sostenida (Corvalán, 2005).

Como resultado de los distintos tipos de acuerdos, los productos chilenos ingresan en forma preferencial a mercados que suman más de 500 millones de habitantes, mediante la reducción o eliminación de los aranceles que rigen para las importaciones en los países con los que se tiene acuerdos. En los acuerdos bilaterales, regionales o multilaterales, se abordan capítulos relacionados con las medidas sanitarias y fitosanitarias. Estos acuerdos incluyen normas técnicas, que consisten en especificaciones respecto de las características que deben tener algunos productos, con el objetivo de garantizar el libre comercio, otorgar un trato no discriminatorio entre productos nacionales y extranjeros y utilizar las normas internacionales (ODEPA, 2003).

Nuestro país ha aumentado desde los 1380 millones de litros en 1990 a más de 2300 millones de litros en el año 2005, lo que significa un aumento de un 68% en 15 años. Este significativo crecimiento en los niveles de producción llevó a plantearse una nueva estrategia para sustentar el crecimiento del rubro en el desarrollo de las exportaciones. En este contexto de ampliación de Chile hacia nuevos mercados y nuevas exigencias es imprescindible la adaptación por parte de los exportadores a las regulaciones de los mercados receptores de los productos nacionales, con el fin de cumplir con los acuerdos suscritos con estos nuevos socios comerciales. A nivel de las exportaciones pecuarias, cumplir con estos requerimientos significa cumplir con regulaciones relacionadas a las características que deben presentar los animales que se utilizan para exportación de productos y subproductos y al cumplimiento de las disposiciones relacionadas con el uso de sustancias químicas utilizadas en su desarrollo.

La manipulación ruminal se puede hacer mediante sustancias que alteren el ambiente del rumen (buffers o tampones), modifiquen la actividad metabólica y proporción de ciertos microorganismos (ionóforos), mejoren el ambiente ruminal (cultivos microbianos), o incrementen la utilización de los alimentos (enzimas). El uso de ionóforos en la alimentación de rumiantes ha sido uno de los avances biotecnológicos de importancia en la producción ganadera, debido a que mejoran la eficiencia productiva en forma consistente y efectiva.Los ionóforos son poliéteres productos del metabolismo de varios actinomyces (normalmente Streptomyces spp.). Son sustancias altamente lipofílicas y tóxicas para muchas bacterias, protozoos, hongos y otros organismos. Ellos se utilizan para controlar la población de bacterias gram positivas del rumen y aumentar la proporción de bacterias gram negativas.En vacunos se han utilizado extensamente como promotores del crecimiento, mejorando la eficiencia de la producción mediante la modificación del metabolismo energético y nitrogenado, y la reducción de la incidencia de acidosis y meteorismo.

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M= monensina

Figura 1. Esquema del mecanismo de acción de los ionóforos (Russell, 1987).

La teoría quimiostática de Mitchell (1961) establece que las bacterias utilizan ATPasa para transportar protones a través de la membrana celular, lo que origina potenciales eléctricos y químicos, que forman la fuerza motriz de protones. Algunas bacterias son dependientes del gradiente iónico a través de su membrana celular, el cual les permite generar energía (ATP) a partir de la fuerza motriz de protones (Russell, 1987).

Los ionóforos son compuestos lipolíticos capaces de transportar y ligar iones y cationes como K+, Na+, Ca2+ y Mg2+ (Russell y Strobel, 1989) a través de la membrana celular de organismos procariotes y eucariotes. Existen diversos ionóforos, pero los carboxílicos (monensina y lasalocida) son los que se han utilizado con mayor frecuencia en la alimentación de rumiantes. Estos compuestos tienen una estructura lineal, con varios grupos funcionales de oxígeno, grupos carboxilo, hidroxilo y amino (Pressman, 1976). Los ionóforos y los iones que transportan, se unen a través de interacciones dipolo, enlaces de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals. La monensina se une preferentemente a cationes monovalentes, mientras que lasalocida se une a iones monovalentes y bivalentes (Elsasser, 1984).

Los ionóforos afectan a algunas bacterias ruminales, debido a que interrumpen el intercambio iónico y modifican los gradientes protónicos y catiónicos de la membrana celular. Como respuesta a esta modificación de gradientes, las bacterias inician un bombeo activo de protones al exterior (Figura 1) que les permite mantener las concentraciones iónicas y el equilibrio ácido-básico en su interior; sin embargo, estos procesos requieren suficiente energía metabólica extra (Henderson y col., 1969; Russell, 1987).

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La monensina, además de facilitar el intercambio H+ y Na+ a través de las membranas celulares, también facilita el intercambio de K+ y H+ y el flujo de iones, lo cual ocasiona la salida considerable de K+, acumulación de H+ y disminución del pH (Russell, 1987). Una vez que el pH intracelular es invertido, la monensina provoca la salida de H+ y la entrada de Na+ (flechas discontinuas, Figura 1). Como se mencionó anteriormente, estos mecanismos gastan energía (ATP) para expulsar el exceso intracelular de H+ (flechas continuas, Figura 1), por lo que la energía disponible para el metabolismo y crecimiento bacteriano se reduce considerablemente (Russell, 1987).

Por su parte, la lasalocida tiene alta afinidad por K+, por lo que la difusión del intercambio K+/protón parece ser su efecto principal en la célula (Russell y Strobel, 1989). Este ionóforo, al igual que monensina, modifica el potencial electroquímico de la membrana celular, aunque su eficacia depende de las concentraciones de K+. Altas concentraciones extracelulares de K+ disminuyen la actividad de la lasalocida en el transporte de protones (Russell, 1987; Schwingel y col., 1989).

La monensina y la lasalocida tienen efectos similares en el flujo de iones, pero su efectividad puede diferir. Algunos estudios demuestran que la monensina es más potente que la lasalocida, lo cual parece estar asociado a las características de cada ionóforo. La lasalocida es más lipolítico que la monensina, lo que ocasiona que penetre menos ionóforo a través de la membrana celular de la bacteria. A la vez, concentraciones bajas de monensina se han encontrado más efectivas contra Fibrobacter succinogenes que la lasalocida (Chow y Russell, 1992). Por su parte, la tetranosina, ionóforo que actúa como un antiportador de cationes bivalentes, al parecer es 10 veces más potente que la monensina, como resultado de la gran sensibilidad de las bacterias ruminales al agotamiento de cationes bivalentes (Newbold y col., 1988).

La adición de ionóforos a la dieta disminuye la proporción de bacterias gram positivas e incrementa la de gram negativas. Como resultado de esto existe un desplazamiento en los productos finales de fermentación. La producción de metano se ve disminuida, al igual que la proporción molar de acetato y butirato, mientras que la proporción de propionato se incrementa. La producción de propionato puede incrementarse entre un 50 a 75% dependiendo de la dieta basal del animal y la producción de metano puede reducirse en alrededor de un 30%. Consecuentemente, el contenido neto de energía se incrementa cuando se administran ionóforos. En los rebaños lecheros donde los ionóforos se utilizan para su administración, se observa un aumento en la producción de leche, prevención de la cetosis, mayor producción de proteínas de la leche y un menor meteorismo. (DuffiIeld, 2005; NRC, 2001).

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La mayoría de los estudios de los ionóforos han sido realizados con ganado para la producción de carne. La alimentación con ionóforos generalmente incrementa la eficiencia de la utilización del alimento.

Los efectos que producen los ionóforos a nivel ruminal pueden influenciar la eficiencia de la lactancia. El incremento en la producción de propionato a expensas de acetato, butirato y metano incrementa la energía que se encuentra potencialmente disponible para la producción de leche, al entregar un precursor para la síntesis de lactosa. Los efectos indirectos de la producción adicional de glucosa incluyen una menor utilización de aminoácidos para gluconeogénesis y una alteración de la condición hormonal, la cual influenciará la composición de nutrientes y otros componentes en la leche. La producción de leche se incrementa durante la suplementación de ionóforos hasta en 3 kg/d, cuando las vacas se alimentan en praderas. Frente a la administración de estos productos, se observa una disminución en la grasa de la leche de un 0,1% o más, mientras que la variación en el contenido proteico de esta es variable. El mecanismo que interviene en el menor porcentaje de grasa en la leche, incluye menos acetato y butirato para la síntesis de ácidos grasos, partición de nutrientes fuera del tejido mamario o una menor biohidrogenación como resultante de la mayor producción de ácidos grasos trans. (Duffield, 2005; NRC, 2001)

No existe mucha información referente al metabolismo de este tipo de compuestos. Existe un artículo sobre la monensina, en el cual se aborda el metabolismo oxidativo por la monensina en preparaciones microsomales hepáticas de caballos, cerdos, pollos broiler, vacunos y ratas. En ellos la velocidad de o-demetilación de la monensina fue de un orden de magnitud semejante en todas las especies, pero el metabolismo total de la monensina fue mayor en el vacuno, intermedia en los cerdos, pollos y ratas y menor en el caballo. La eficiencia catalítica (nmoles metabolizados de monensina/min nmoles citocromo P450-1) fue pollo > vacuno > cerdo y rata >caballo, lo cual se correlaciona inversamente con las diferentes susceptibilidades ínter especie a los efectos tóxicos de los ionóforos.

La información respecto al metabolismo de los ionóforos en los rumiantes es escasa. Se describe que la administración de los ionóforos con sustancias inhibidoras del sistema P450 puede causar un aumento en la toxicidad de los ionóforos (Nebbia y col., 2001).

Los ionóforos se eliminan por vía biliar, y no ha sido demostrada la existencia de una vía de eliminación renal. Otra característica de estos compuestos es que se ha observado acumulación del compuesto patrón en el tejido adiposo. Respecto a su excreción por leche, existen pocos estudios, referidos principalmente al monensina el cual se encuentra aprobado desde el 2004 para su utilización en ganado lechero en los EE.UU (FDA, 2004). Sin embargo, no existe información disponible referente al lasalocida.

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Los ionóforos son ampliamente utilizados en Australia, Nueva Zelanda y América Latina, sin embargo, esto no representa la tendencia observada en Europa. La tendencia de los granjeros europeos es no utilizar los ionóforos a causa de los pequeños tamaños de los rebaños y el empleo de animales con doble propósito (producción de leche y carne). Los productores de leche neozelandeses utilizan los ionóforos para incrementar la producción de leche y para prevenir el timpanismo (Russell y Houlihan, 2004). En los EE.UU la monensina ha sido aprobado para su uso en ganado lechero (FDA, 2004) no así la lasalocida.

La toxicidad de los ionóforos varía ampliamente entre ellos mismos y entre la especie que lo ingiere. Al revisar la toxicidad generada por los ionóforos, se encuentra que los estudios se han focalizado principalmente en la lasalocida y en la monensina. Sin embargo, debe hacerse notar que los casos de intoxicación por ionóforos en los rumiantes, indican que la letalidad frente a exposiciones múltiples se encuentra a dosis menores que las reportadas en los estudios de toxicidad aguda. Esto es indicativo de un efecto acumulativo frente a la administración de dosis múltiples o a la exposición diaria. La causa de esto radicaría en la distribución heterogénea del ionóforo en algunos alimentos, por lo que las concentraciones encontradas en los alimentos al momento de la intoxicación pueden representar o no la concentración de alimento a la cual el animal se intoxicó. (Hall, 2004).

La administración de fármacos y otros compuestos que interactúen con los ionóforos representan un riesgo adicional de intoxicación. La mayoría de las interacciones generadoras de toxicidad se debe a la competición de enzimas metabólicas. Por ejemplo, antioxidantes como la dihidroquinolina son tóxicos en combinación con salinomicina, narasina, monensina, y maduramicina, en concentraciones que resultaban ventajosas cuando eran administradas individualmente. Sin embargo, no se observan efectos de interacción entre lasalocida y la tiamulina o antioxidantes como dihidroquinolina. La toxicidad de la tiamulina se explicaría por su inhibición del sistema microsomal P450, lo cual provocaría un menor metabolismo de los ionóforos, por lo tanto, cualquier sustancia capaz de inhibir la vía de metabolización de los ionóforos podría aumentar su toxicidad. (Hall, 2004).

Los signos clínicos de toxicosis por ionóforos son consistentes entre ellos, con algunas diferencias entre especies. Los signos clínicos se relacionan a los desbalances iónicos ocurridos a nivel celular y subcelular lo cual causa un déficit en la función de los tejidos excitables: nervioso, músculo esquelético, cardiaco o músculo liso. En todas las especies, el animal puede morir sin que se observe cualquier otro tipo de signo clínico. (Hall, 2004).

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El síndrome clínico de toxicosis por ionóforos en vacunos es dosis dependiente y varía en severidad desde una menor ingesta de alimento hasta severos efectos a nivel cardiaco, de músculo esquelético y gastrointestinal. La intoxicación por lasalocida y monensina en estos animales causa varios grados de anorexia, depresión, temblores musculares, descoordinación y ataxia, taquicardia, taquipnea, atonía ruminal, deshidratación y muerte. La diarrea y la renuencia a comer su ración de concentrado son los primeros signos clínicos en desarrollarse. La severidad y duración de los signos clínicos son dosis dependiente. La muerte ocurre alrededor de 2 días luego de la exposición, sin embargo, esta puede llegar semanas después de la ingestión. (Hall, 2004; Potter y col., 1984).

Existe una gran variedad de métodos para la determinación de ionóforos que utlizan cromatografía de líquidos asociada espectroscopia de masa.

La EMA no establece límite de residuos para la monensina en leche considerando que no aparece en la lista de medicamentos autorizados en medicina veterinaria. Por otro lado la FDA establece la no necesidad de detección de residuos de monensina en leche, sin embargo, considera una concentración de seguridad para la monensina de 200 ppb. Respecto al lasalocida, ni la EMA ni la FDA permiten su uso en ganado lechero, por lo que no existe una normativa de residuos para estas sustancias en leche.

La validación de un método bioanalítico es un procedimiento desarrollado para demostrar que un método analítico usado para la cuantificación de analitos en una matriz biológica es de por sí confiable y reproducible para alcanzar su objetivo: cuantificar el analito con un grado aceptable de exactitud y precisión, mediante la confirmación y documentación de los resultados. (Chung et al., 2004)

La validación de las metodologías analíticas, junto con otras actividades encuadradas en el área del aseguramiento de la calidad permite no sólo asegurar este último punto, sino también otorgar la confiabilidad requerida dentro del rubro.

Una vez desarrollado un método de análisis por HPLC y al igual que en toda técnica analítica, esta deberá validarse para así confirmar y documentar que los resultados obtenidos a través del método utilizado, son confiables (Quattrocchi et al., 1992).

Dentro del contexto de esta investigación, se desarrolló la validación y aplicación de metodologías bioanalíticas por cromatografía de líquidos de alta eficiencia para la determinación y cuantificación de los ionóforos monensina y lasalocida en leche cruda bovina.

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Objetivo general

- Desarrollar una plataforma metodológica para futuros proyectos en el área


- Implementar y estandarizar una técnica para identificar la presencia en la leche de consumo de metabolitos de aditivos usados en la alimentación de vacas lecheras.

- Establecer la asociación entre la adición en la dieta de vacas lecheras de ionóforos u otros aditivos, con su presencia en la leche producida por estos animales.

IV. METODOLOGÍA DEL PROYECTO.

Validación del método bioanalítico

Para la validación de las metodologías analíticas para la lasalocida y monensina se tomó como marco referencial lo expuesto por la FDA para la validación de métodos bioanalíticos. Los parámetros de desempeño analítico que fueron evaluados en este estudio fueron: linealidad y rango mediante la curva de calibración, sensibilidad mediante los límites de detección y de cuantificación, precisión, exactitud, recuperación y estabilidad. El procedimiento detallado de cada uno se presenta en el Anexo 1.

El método desarrollado se sustentó en un método bioanalítico que permitiese la detección de Lasalocida Sódica en leche cruda bovina. Éste consiste en un proceso de precipitación de proteínas para luego obtener el compuesto de interés de la parte grasa de la leche. Posterior a esto el método fue validado según guía de validación de método bioanalítico de la FDA.

Para la monensina se adaptó un método bioanalítico que permitiera determinar la manera más adecuada de desproteinización y la técnica de extracción del compuesto de interés desde la matriz biológica de leche cruda bovina.Seguidamente, la determinación del ionóforo se realizó por cromatografía líquida de fase reversa, para posteriormente validar el método bioanalítico según la guía de la FDA para este tipo de métodos.

Ensayos con Lasalocida en animales

A una vaca Frisón Negro del Hospital Veterinario de la UACh, clínicamente sana y en el tercio medio de su lactancia, le fue administrado el producto en

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dosis crecientes por 18 días, partiendo con 300 mg/vaca/día por 10 días (dosis recomendada por el fabricante), luego 450 mg/vaca/día por 4 días y hasta llegar a 600 mg/vaca/día por otros 4 días (doble de la dosis recomendada por el fabricante). Se obtuvieron muestras de leche de la ordeña de la mañana, las cuales fueron tratadas para su posterior análisis por HPLC.

A un grupo de 11 vacas de un rebaño Frisón Negro, clínicamente sanas y en lactancia, del Hospital Veterinario de la Universidad Austral de Chile le fue administrado vía oral 2 g del producto comercial, (Bovatec® 15%), equivalente a una dosis de 300 mg/vaca/día (dosis recomendada por el laboratorio productor) por 18 días. Durante toda la experiencia se obtuvieron muestras de leche posterior a la ordeña matinal, las cuales posteriormente fueron tratadas y analizadas por HPLC.Las muestras de 15 mL fueron recogidas del recipiente con la producción total de leche de la ordeña de cada vaca, previa homogenización.

Ensayos con Monensina en animales

A una vaca Frisón Negro, clínicamente sana y en el tercio medio de lactancia, le fue administrado el producto en dosis crecientes por 10 días, partiendo con 300 mg/vaca/día (dosis recomendada por el fabricante), luego 450 mg/vaca/día y hasta llegar a 600 mg/vaca/día. Se obtuvieron muestras de la ordeña de la mañana, las cuales fueron tratadas para su posterior análisis por HPLC.

A un grupo de 10 vacas de un rebaño Frisón Negro, clínicamente sanas y en lactancia del predio Vista Alegre de la Universidad Austral de Chile, le fue administrado vía oral 3 g del producto comercial, (Rumensin® 10%), equivalente a una dosis de 300 mg/vaca/día por un total de 20 días. Durante toda la experiencia se obtuvieron muestras de leche posterior a la ordeña de la mañana, las cuales posteriormente fueron tratadas y analizadas por HPLC.Las muestras de 15 mL de leche de cada vaca fueron recolectadas desde los medidores individuales de leche tipo Waikato.

Ensayo complementario: desaparición ruminal de ionóforos

A dos gruposdistintos de 3 vacas Frisón Negro cada uno, en lactancia y con fistula ruminal, se le administró intra-ruminalmente Lasalocida y Monensina respectivamente, utilizandose el siguiente protocolo similar: Dos de las vacas fueron dosificadas con 300 mg y la restante con 600 mg. Una cuarta vaca de similares condiciones se mantuvo como control. Muestras de líquido ruminal se obtuvieron a las 0, 4, 6, 8, 11, 13, 24 y 36 horas post administración, las que fueron llevadas al laboratorio del Instituto de Farmacia de la Universidad Austral de Chile para su análisis mediante HPLC.

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Las muestras de líquido ruminal fueron obtenidas del saco caudoventral del rumen mediante compresión y filtración de material ruminal, obteniéndose 15 mL de muestra en cada oportunidad.

V. RESULTADOS.

Validación del método bioanalítico para lasalocida

El procedimiento de validación de la técnica definida e implementada para lasalocida cumplió con las especificaciones de la FDA.

• El límite de detección (LOD) fue de 0,03 µg/mL (30 ppb).

• La curva de calibración presentó una ecuación de la recta, donde y= 34070x + -0.7599 con un r= 0,9999, cubriendo el rango entre 0,5 a 3,0 µg/mL.

• La precisión cumplió con valores inferiores a los máximos permitidos (< 20%).

• La recuperación en todos los casos fue superior al 78%.

• La estabilidad fue adecuada en el corto plazo, con 1 ciclo de congelado – descongelado.

Validación del método bioanalítico para Monensina

El procedimiento de validación de la técnica definida e implementada para monensina cumplió con las especificaciones de la FDA.

• El límite de detección (LOD) fue de 0,005 µg/mL (5 ppb).

• La curva de calibración presentó una ecuación de la recta, donde y= 104133x + 261,687 con un r= 0,9998, cubriendo el rango entre 0,03 a 0,70 µg/mL.

• La precisión cumplió con valores inferiores a los máximos permitidos (< 20%).

• La recuperación en todos los casos fue superior al 77%.

• La estabilidad fue adecuada en el corto y largo plazo, con varios ciclos de congelado – descongelado.

Ensayos en vacas con lasalocida

No fue posible detectar el compuesto en ninguna de las muestras de leche cruda de la ordeña matinal del animal suplementado, aplicando el respectivo método validado, vale decir con una sensibilidad analítica de 0,03 ug/mL.

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Cuadro 2. Detección de lasalocida en muestras de líquido ruminal de vacas lecheras obtenidas previo y hasta 24 horas posterior a la administración intrarruminal.

HORASTratamiento Vaca 0 4 6 8 11 13 24

Control 1 ND ND ND ND ND ND ND300 mg i.r 2 ND POS ND ND ND ND ND300 mg i.r 3 ND ND ND ND ND ND ND600 mg i.r 4 ND POS POS ND ND ND ND

ND = no detectado (LOD 0,03 μg/mL); POS = detección positiva

Cuadro 3. Detección de monensina en muestras de líquido ruminal de vacas lecheras obtenidas previo y hasta 24 horas posterior a la administración intrarruminal.

HORASTratamiento Vaca 0 4 6 8 11 13 24

Control 1 ND ND ND ND ND ND ND300 mg i.r 2 ND POS ND ND ND ND ND300 mg i.r 3 ND ND ND ND ND ND ND600 mg i.r 4 ND ND ND ND ND ND ND

ND = no detectado (LOD 0,005 μg/mL); POS = detección positiva

En ninguna de las 162 muestras de leche de los animales tratados como en las 36 muestras de los animales controles, fue posible detectar la lasalocida (LOD: 0,03 ug/mL).

Ensayos en vacas con monensina

No fue posible detectar el compuesto en ninguna de las muestras de leche cruda de la ordeña matinal del animal suplementado, aplicando el respectivo método validado.

En ninguna de las muestras de los animales tratados fue posible detectar la monensina.

Ensayo complementario: desaparición ruminal de ionóforos.

Para ambos ionóforos estudiados solo fue posible detectar el compuesto hasta las 4 horas en una vaca tratada con 300 mg (Lasalocida y monensina) y hasta las 6 horas en el animal que recibió 600 mg (Lasalocida)(cuadros 2 y 3 respectivamente).

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Se generaron antecedentes relacionados al aseguramiento de la calidad del producto leche, disponiendo con ello de información sobre la excreción de ionóforos en la leche de vacas tratadas con estos productos.

Se dispuso de una metodología necesaria, que no estaba implementada en el sector, que permite controlar la calidad de la leche cruda acorde con estándares internacionales, asegurando la ausencia, de metabolitos no permitidos en su composición como ser la presencia de los ionóforos lasalocida y monensina.

Se desarrollaron protocolos bioanalíticos validados para HPLC, acorde con las indicaciones de la FDA, con límites mínimos de detección (LOD) y de cuantificación (LOC) que permiten determinar los ionóforos lasalocida (LOD: 30 ppb; LOC: 200 ppb) y monensina (LOD: 5 ppb; LOC: 30 ppb) en leche cruda bovina.

El estudio se permitió generar información relevante en cuanto a la excreción por la leche de los compuestos lasalocida y monensina pues:

• Se evidenció que el aditivo “lasalocida” administrado en rebaños lecheros en la dosis recomendad por el fabricante, no es posible detectarlo en muestras de leche cruda con un límite de detección de 30 ppb.

• Se evidenció que el aditivo “monensina” administrado en rebaños lecheros en la dosis recomendad por el fabricante, no es posible detectarlo en muestras de leche cruda con un límite de detección de 5 ppb.

Existe la potencialidad de utilizar parte de la capacidad analítica instalada junto a los recursos humanos para pesquisar estos y otros compuestos de interés que permitan dar más competitividad a la industria láctea nacional. Sin embargo, con el propósito de disminuir la brecha tecnológica, en un futuro próximo se requiere mejorar la capacidad analítica con equipos y metodos de mayor sensibilidad analítica como ser la detección mediante cromatografía con detector de masa (LC-MS/MS), tecnología que está siendo incorporada en los países desarrollados

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PROYECTOACTUALIZACIÓN DE BASES TÉCNICAS PARA LA PRODUCCIÓN Y UTILIZACIÓN EFICIENTE DE FORRAJES CONSERVADOS Y EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE CONSERVACIÓN DE FORRAJES POR MACROZONAS.

Código: M2P11

Región o Regiones de Ejecución: Región de Los Lagos

Agente Ejecutor: INIA Remehue

Coordinador del Proyecto: Alfredo Torres, Ing. Agr. M. Sc.

Investigadores participantes: Lorena Ibañez, Paul Escobar, Marta Alfaro, Francisco Salazar y Felipe Elizalde.


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Generar información actualizada relativa al mejoramiento de la calidad del silo de pradera es vital cuando este recurso se ha transformado en un pilar de la producción lechera: más del 50% de la alimentación de las vacas lecheras en invierno proviene de este tipo de ensilajes.Esta línea de investigación apunta a mejorar la eficiencia técnico-económica de la producción lechera en épocas críticas, por cuanto sus resultados permiten tomar medidas para mejorar la calidad de los ensilajes de pradera, disminuyendo así la necesidad de adquirir alimentos extraprediales en épocas de escasez.

El presente proyecto consta de las siguientes temáticas: “Efecto del grado de premarchitamiento en parámetros de calidad del ensilaje y comportamiento de vacas lecheras”, “Efecto de la fertilización azufrada en la producción y calidad la pradera al corte para ensilaje”, “Efecto de distintas fuentes nitrogenadas (N) en el rendimiento y la calidad del ensilaje” y “Efecto del tipo de pradera, de los métodos y del tiempo de conservación de ensilajes sobre sus indicadores de calidad” los cuales permitirán mejorar el proceso de ensilado, para lograr un mejor consumo y respuesta animal, en forma rentable y sustentable desde un punto de vista ambiental. Así, en el ensayo de premarchitamiento, se obtuvo una mayor producción de leche y con la serie de datos obtenidos, se calculó el peso de una colosada de ensilaje, en base a materia seca.

Con respecto a la adición de fertilizantes en la productividad y calidad de la pradera destinada a ensilaje, en el suelo trumao de buena fertilidad donde se realizaron los ensayos, no se justifica la utilización de fertilizantes azufrados y nitrogenados con inhibidores, debido a la capacidad del suelo de aportar N y S orgánico. En ensilajes, el método premarchito mostró una mejor calidad bromatológica, mientras que el método de corte directo más aditivo, presentó una superior calidad fermentativa en los dos tipos de praderas evaluadas. Por lo tanto la combinación de ambos métodos permitiría obtener ensilajes de pradera de buena calidad nutricional. El método de conservación y el tiempo de almacenamiento no tuvieron un efecto sustancial en las proporciones del extracto etéreo y perfil de ácidos grasos de cadena larga en los dos tipos de praderas ensiladas.


La producción lechera de la zona sur se basa en el pastoreo directo, sin embargo, debido a la variabilidad en la producción de forraje durante el año, se requiere suplementar la alimentación base, por lo que la alternativa de mejor costo/eficiencia es el uso de forraje de pradera conservado como ensilaje.

Para la obtención de un buen silo se requiere, entre otros factores, una alta producción de forraje en un corto periodo de tiempo y en suelos con

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deficiencias nutricionales, el crecimiento de la pradera se ve limitado y no alcanza su potencial productivo.Entre los elementos nutricionales más deficientes en suelos destinados a la producción de leche en la zona sur se encuentra el azufre (S). Este elemento es clave en la transformación del nitrógeno (N) absorbido por la planta a proteína, resultando en incrementos de calidad de la pradera a pastoreo (Alfaro et al., 2006); se desconoce el efecto de su adición en la calidad de forraje conservado.Por otra parte, los fertilizantes nitrogenados son usados ampliamente en sistemas productivos a nivel mundial, pero debido al potencial efecto negativo de su uso, se han generado nuevos productos comerciales que incorporan en el gránulo inhibidores del ciclo del N. Esto tiene por finalidad reducir las pérdidas asociadas a su aplicación, aumentando la eficiencia del fertilizante aplicado. Estos fertilizantes pueden agruparse en dos grupos según el tipo de inhibidor que incorporan: i) inhibidores de la ureasa, e ii) inhibidores de la nitrificación. En el primer grupo, el fertilizante incorpora un inhibidor que impide la acción de la enzima ureasa en el suelo, responsable de la transformación de urea a amonio, reduciendo de esta manera las potenciales pérdidas por volatilización de amoniaco que se producen en esta etapa del ciclo. En el segundo grupo, el fertilizante incorpora un inhibidor de la nitrificación, esto es de la transformación de amonio a nitrato en el suelo, reduciendo con ello las potenciales pérdidas por lixiviación de nitrato o por emisiones de óxido nitroso.Estos productos son ampliamente usados en países como Estados Unidos (producción de maíz) o Nueva Zelanda (producción de forraje), y en Chile han sido reportados como efectivos en reducir las pérdidas de N al ambiente (Alfaro, 2011; comunicación personal; Vistoso et al., 2012). Sin embargo, existe escasa información de su efectividad productiva bajo condiciones edafoclimáticas del sur de Chile.

También,el uso de aditivos se utilizan para la conservación de ensilajesy mejorar la calidad fermentativa, logrando reducir pérdidas de nutrientes y mejorando la estabilidad del ensilaje, pero su utilización es justificada si las condiciones de la pradera (baja concentración de materia seca, bajo carbohidratos solubles, entre otros) y climáticas no son las adecuadas (altas precipitaciones, temperaturas bajas y/o altas) (González, 1992). Henderson et al. (1990) y Kaiser y Piltz (1998) reportan que el ensilaje con aditivo (inoculantes biológicos) mejoró la calidad fermentativa, mientras que a nivel productivo presentó un mayor consumo, mayor digestibilidad, alta ganancia de peso vivo e incrementó la producción láctea en comparación con ensilajes de corte directo sin tratamiento. Efecto del uso de inoculantes biológicos como: Lactobacillus plantarum, L. fermentu, L. buchneri, Pediococcus pentasaceus, Enterococcus faecium; sobre la concentración de ácidos grasos de cadena larga han sido muy mínimos incluso nulos en ensilajes de pradera (Jalc et al., 2010).

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III. OBJETIVOS:

Objetivo general

Mejorar el proceso de ensilado, para lograr un mejor consumo y respuesta animal, en forma rentable y sustentable desde un punto de vista ambiental.


1. Mejorar el proceso de premarchitamiento del forraje mediante una mayor tasa de secado en campo, para mejorar el consumo y el comportamiento productivo y evaluación de los ensilajes con vacas lecheras, determinando producción de leche, consumo de ensilaje y peso vivo.

2. Evaluar el efecto de la dosis de azufre en adición a la fertilización nitrogenada sobre la acumulación de materia seca y la calidad del ensilaje conservado.

3. Evaluar el efecto de un fertilizante nitrogenado con inhibidor de la ureasa y otro con inhibidor de la nitrificación sobre la acumulación de materia seca y la calidad del ensilaje conservado.

4. Evaluar en dos tipos de pradera (sembrada y mejorada) a similar tiempo de rezago, el efecto de tres métodos de conservación comúnmente utilizados en el país y distintos tiempos de almacenamiento, y sus posibles interacciones sobre los indicadores bromatológicos y fermentativos en silos de laboratorio.

IV. METODOLOGÍA:

1. Efecto del grado de premarchitamiento en parámetros de calidad del ensilaje y comportamiento de vacas lecheras.

Se utilizó un potreo subdividido en tres secciones equivalentes. La cosecha del ensilaje directo se realizó en un día, mientras que la cosecha del ensilaje premarchito corto (22 horas) y premarchito largo (64 horas) se realizó el día anterior. Para el ensilaje directo, el pasto se cortó e hileró, los colosos se pesaron y se determinó los metros cúbicos y la cantidad de ensilaje transportado. Para ambos tratamientos de premarchito, el forraje se distribuyó sobre el suelo con un rastrillo. Durante este proceso, y cada cuatro horas, se tomaron muestras para evaluar la tasa de secado. Terminado el proceso, el forraje se recogió, pesó y se determinó la cantidad de m3 de ensilaje a conservar.

La evaluación de los ensilajes se realizó entre agosto y septiembre y se utilizaron 10 vacas para cada tratamiento. Las vacas se agruparon en base a la producción de leche después del parto, condición corporal y Nº de

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lactancias. La alimentación se basó en ensilaje y se reforzó con concentrado (4-5 kilos/vaca).bEl consumo se midió en forma grupal por diferencia entre la oferta y rechazo de alimento expresando los resultados en materia fresca y seca. Para esto se tomaron muestras de forraje al ofrecer y del rechazo para determinación en horno de los contenidos de materia seca. Junto a esto, se tomó una muestra de cada ensilaje recién sacado en bolsas herméticas para su análisis de bromatología en los siguientes ítems: materia seca, proteína, energía, pH, N-NH3 y FDN. Las muestras diariasde una semana, se juntaron a modo de abaratar costos de análisis. De este modo, se tuvieron 4 a 5 muestras por cada tratamiento.Las vacas se ordeñaron dos veces al día y se pesaron al inicio, intermedio y final del ensayo.

2. Efecto de la fertilización azufrada en la producción y calidad la pradera al corte para ensilaje.

El ensayo se realizó durante dos temporadas (2009/10 y 2010/11) en INIA Remehue Osorno, sobre una pradera permanente en un suelo andisol de la serie Osorno. En ambas se evaluó su adición en cobertera en asociación con la fertilización nitrogenada (30 y 45 kg N/ha, urea) al inicio del rezago en dosis de 15 y 30 kg S/ha (yeso agrícola, 18% S), distribuidos en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, en parcelas de 3x3 m. Previo al experimento se realizó análisis de suelo (0-10cm) para definir la fertilidad inicial. Todas las parcelas fueron tratadas con una aplicación en cobertera equivalente a 100 kg de P2O5/ha (SFT, 46% P2O5), 20 kg Mg/ha (MgO) y 120 kg K2O/ha (KCl, 62% K2O), al inicio del rezago.

La pradera fue cosechada con barra segadora (5cm de residuo). Se estimó la producción de forraje verde, y el porcentaje de materia seca de éste. Así se estimó la producción de materia seca (kg MS/ha) al corte. El forraje cosechado fue cortado y ensilado directamente en la 1ª temporada e hilerado por 24 h y ensilado (premarchito) en la 2ª. En ambos casos el material fue herméticamente almacenado en una doble bolsa plástica al vacío. Los mini silos fueron enterrados durante 130 días y posteriormente analizados. Se analizó su calidad bromatológica (proteína, EM, digestibilidad, pH y concentración de S) según la metodología de Sadzawka et al. (2007). En la segunda temporada, se analizó la concentración de aminoácidos azufrados (cisteína y metionina sulfona). En la primera temporada esto no se realizó por la mala calidad del forraje ensilado asociado a las condiciones climáticas imperantes durante el periodo de corte (lluvia prolongada). Los resultados fueron analizados por ANDEVA empleando el software Genstat 12.0.

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3. Efecto de distintas fuentes nitrogenadas (N) en el rendimiento y la calidad del ensilaje.

El ensayo se realizó en las temporadas 2009/10 y 2010/11 en INIA Remehue Osorno, sobre una pradera permanente en un suelo andisol de la serie Osorno. En ambas temporadas se evaluó su adición en cobertera empleando para ellos fertilizantes con inhibidor de la ureasa (IU) y con inhibidor de la nitrificación (IN) al inicio del rezago en dosis de 45 y 90 kg N/ha, distribuidos en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, en parcelas de 3x3m. Los inhibidores usados fueron Agrotain (NBPT) para la ureasa y dimetilpirofosfato (DMPP) en la nitrificación.

Previo al experimento, se realizó un análisis de suelo (0-10cm) para establecer el nivel de fertilidad, según lo descrito por Sadzawka et al. (2006), y con ello los requerimientos de fertilización. Así, todas las parcelas tubieron aplicación en cobertera, equivalente a 80 kg de P2O5/ha (SFT, 46% P2O5), 20 kg Mg/ha (MgO), 20 kg/ha S (yeso agrícola, 18% S) y 120 kg K2O/ha (KCl, 62% K2O), al inicio del rezago (octubre y septiembre de cada año). Posteriormente, el material fue analizado para evaluar su calidad bromatológica y los resultados fueron analizados por ANDEVA empleando el software Genstat 12.0.

4. Efecto del tipo pradera, de los métodos y del tiempo de conservación de ensilajes sobre sus indicadores de calidad.

El estudio se realizó en INIA Remehue y se utilizaron dos tipos de praderas: Sembrada monofítica y Mejorada polifítica; fertilizadas en otoño y primavera del 2009 (67,5 kg de N/ha, 57 kg de P2O5/ha, 60 kg de K2O/ha, 14 kg de S/ha) y al inicio del periodo de rezago con 45 kg de N/ha. Se determinó la composición botánica de forma manual y se determinó el porcentaje de cada especie. La pradera sembrada consistió de ballica híbrida (Nutrapack Activa plus). Las praderas se cosecharon con 39 días de rezago. El estado fenológico a la cosecha fue en estado de bota para la pradera mejorada y en estado de Inicio de espiga para la pradera sembrada. Se realizó análisis químico y perfil de ácidos grasos de cadena larga.

El proceso de elaboración de los minisilos consta de corte de la pradera, picado de forma manual (3 y 6 cm), y envasado, vacío y sellado en bolsas de polietileno transparentes con un papel absorbente.Almacenamiento a Tº ambiente, protegidos de la intemperie y luminosidad. Se definieron 3 métodos de conservación: Corte directo (CD) que fue picado y envasado inmediatamente al vacío; corte directo más aditivo (CDA) al que se agregó un inoculante multipropósito microbiano para ensilaje (BIOMAX MP®, Bayer®, USA, 2006) a base de bacterias ácido lácticas: Lactobacillus plantarum y Pediococcus pentasaceus; y premarchito (PM) que permaneció en el campo por 24 h previo al picado y envasado.

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Se tomaron muestras de las praderas, del material fresco y premarchito para determinar la composición química del producto sin fermentar. También se definieron tres tiempos de apertura por cada tratamiento, 240, 270 y 300 días. Cada tratamiento se realizó en triplicado. A la apertura de los minisilos se determinó materia seca (MS), fibra detergente neutro(FDN), proteína cruda (PC), digestibilidad in vitro (DIV), energía metabolizable (EM), extracto etéreo (EE), carbohidratos solubles en agua (CHOs) y cenizas totales (CT). Los ácidos grasos volátiles (acético, propiónico, butírico e isobutírico), pH, nitrógeno amoniacal, ácido láctico fueron determinados químicamente. El contenido de nitrógeno amoniacal (N-NH3) y el pH se determinaron en material fresco según MAFF (1986). Los ácidos grasos volátiles y los de cadena larga se determinaron a través de un Cromatógrafo de gases y el ácido láctico por medio de un espectrofotómetro.Los resultados obtenidos se analizaron por medio del programa estadístico SAS. El análisis se realizó separadamente para cada tipo de pradera, la distribución de los tratamientos fueron completamente al azar, con un arreglo factorial de los tratamientos (tres métodos de conservación x tres tiempos de almacenamiento) con sus posibles interacciones. Además se realizó un Análisis de Componentes Principales por el programa XLSTAT 2011.

V. RESULTADOS:

1. Efecto del grado de pre-marchitamiento en parámetros de calidad del ensilaje y comportamiento de vacas lecheras.

Los contenidos de materia seca fueron de 18,4%, 41,2% y 34,3% para el ensilaje directo, premarchito corto y premarchito largo respectivamente al momento de la recolección, lo que se tradujo en un peso de 306, 221 y 208 kg MF/m3 respectivamente. El menor contenido de materia seca en el tratamiento de premarchito largo, se debió a las precipitaciones observadas al momento del secado del forraje (7 mm).

Para calcular el peso de una colosada se utilizó la fórmula de la siguiente manera:

La fórmula para estimar el peso del m3 es:

Peso del m3 = - 4,2857 x (% de materia seca) + 381,45Ejemplo con una muestra de 25% de materia seca.Peso del m3 = - 4,2857 x (25) + 381,45.Peso del m3 es de = 274,3 kg.

Si el coloso tiene 10 m3 entonces se está acarreando 2.743 kg de forraje fresco al silo.

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Cuadro 1. Calidad nutritiva de los distintos ensilajes.

Ensilajes Directo Premarchito Premarchito Corto Largo

Materia seca (%) 18,2 32,5 28,6Cenizas (%) 10,6 10,1 9,8PC (%) 13 13,9 16,6pH 3,8 4,1 4N-NH3 (% N. Total) 6,2 5,7 5,9DMS (%) 79,1 81,7 81,1Valor D (%) 70,4 73,1 73,5

EM ( Mcal/Kg) 2,57 2,66 2,67

En relación al consumo, existió un mayor consumo de ensilajes premarchitos (alrededor de 14 kg MS/vaca/día) con respecto al de corte directo (11,1 kg MS/vaca/día) (Figura 1).

Figura 1. Consumo de ensilaje por parte de vacas lecheras.

Luego se multiplica por el número de colosadas y se sabrá cuanto forraje se ha guardado en el silo. Con esta información se podrá realizar mejor los balances forrajeros de la lechería.

Con respecto a la calidad nutritiva del forraje, esta se presenta en el cuadro 1, donde se observa un mayor porcentaje de MS en el premarchito corto, debido fundamentalmente a las lluvias que afectó al premarchito largo. Ambos tratamientos de premarchito presentan mayores niveles de MS, PC, pH, DMS, Valor D y EM con respecto al tratamiento de corte directo.

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Con respecto a la producción de leche (Figura 2), el premarchitamiento largo tuvo una mayor respuesta en producción de leche (20,5 lt/vaca/día), seguido por el premarchitamiento corto (19,6 lt/vaca/día), mientras que los animales alimentados con ensilaje directo, presentaron las menores producciones (18,9 lt/vaca/día). Las ganancias de peso vivo fueron de 0,46, 0,72 y 0,95 kg/día para el tratamiento de ensilaje directo, premarchito corto (22 hrs) y premarchito largo (64 hrs), no presentándose diferencias significativas (p>0,05) entre tratamientos.

Figura 2. Evolución de la producción de leche.

2. Efecto de la fertilización azufrada (S) en la producción y calidad la pradera al corte para ensilaje.

Los análisis iniciales de suelo en ambas temporadas reflejan un adecuado nivel de fertilidad para la producción de forraje y un déficit de S en el suelo en la estrata 0-10 cm. Esta situación se observó en ambas temporadas a pesar de la adición de S realizada cada año (Cuadro 2). El análisis final de suelo realizado después de dos temporadas (Cuadro 3) indica que en los tratamientos que recibieron este elemento se observó un incremento significativo y diferenciado del contenido de S en la estrata 0-10 cm (P<0,05), siendo mayor la concentración en los tratamientos que recibieron 30 kg S/ha. Los resultados de cada temporada y el resultado final de S analizado en noviembre de 2010, sugiere que la disponibilidad de sulfato en el suelo es de corta duración, siendo este elemento transformado a fracciones orgánicas de rápida disponibilidad para la planta durante el año. Tal situación ha sido descrita previamente para este tipo de suelos (Alfaro et al., 2006).

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Cuadro 2. Análisis químico de suelo en ensayo al inicio del experimento (0-10 cm, n=3).

Parámetro Unidad Inicial Inicial2009 2010

Fósforo mg kg-1 41 ± 5,5 51 ± 2,2Azufre mg kg-1 4 ± 2,0 2 ± 0,3Materia orgánica % 20 ± 1,5 22 ± 1,1pH Agua 6,1 ± 0,03 6,2 ± 0,02Suma de bases cmol(+) kg-1 19 ± 1,0 16 ± 0,6Sat de Al % 0,2 ± 0,03 0,5 ± 0,02

Cuadro 3. Concentración final de S en suelo por tratamiento (0-10 cm, n=3, nov. 2010).

Tratamiento Azufre (mg kg-1)N30 3 ± 0,2 cN45 4 ± 0,6 cN30-S15 20 ± 3,5 abN30-S30 25 ± 2,2 aN45-S15 15 ± 5,8 bN45-S30 27 ± 1,9 a

El rendimiento obtenido al final del periodo de rezago fue adecuado para este tipo de praderas. Durante la temporada 2009/10 se cosechó 1,7 veces más forraje que en la temporada 2010/11, como promedio de todos los tratamientos. Esto se debió a que el exceso de lluvia de esa primavera impidió que el forraje pudiera ser cosechado de manera oportuna resultando en una acumulación excesiva de forraje en el periodo (55 días).

El rendimiento de la pradera no se incrementó por adición del fertilizante azufrado (P>0,05; Figura 3) en ninguna de las dos temporadas de evaluación, existiendo en ambas temporadas respuesta sólo a la dosis incremental de N.

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Figura 3. Rendimiento de forraje al corte para ensilaje para las temporadas 2009/10 y 2010/11 (n=3, P>0,05).

El análisis de la eficiencia de uso del S aplicado como fertilizante, esto es, el rendimiento en kilos de materia seca al momento del corte, por kilo de S adicionado como fertilizante sugiere una disminución de la eficiencia al aumentar la dosis de S aplicado, siendo la combinación más eficiente 30 kg N/hay 15 kg S/ha. Los valores de eficiencia de 20%, son característicos de esta fuente de S.

La calidad del ensilaje obtenido varió en ambas temporadas. Durante la 1ª temporada, no se observó un efecto de los tratamientos sobre la calidad del forraje conservado, siendo asociada al tardío estado de cosecha. La adición de S resultó sólo en un incremento de 0,1% en el contenido foliar, en relación a los tratamientos control, pero no se observó un efecto de dosis incrementales de este elemento debido probablemente al aporte de S del suelo (P>0,05; Cuadro 4), que pudo enmascarar el efecto directo del fertilizante en la concentración foliar y calidad del forraje cosechado.

El contenido de materia seca aumentó en la 2ª temporada en relación al periodo anterior debido al premarchitado que se realizó al cosechar el forraje. No se observó un efecto pronunciado de los tratamientos en la calidad del ensilaje (P>0,05; Cuadro 4). Los contenidos de cisteína y metionina sulfona no variaron por adición de la fertilización azufrada (P>0,05).

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Cuadro 4. Calidad bromatológica del ensilaje en temporadas 2009/10 y 2010/11 (n=3)*.

Tratamiento N30 N45 N30 + S15 N30 + S30 N45 + S15 N45 + S302009/10

MS (%) 25±1,2 24±1,4 25±0,8 25±0,4 25±0,06 24±0,42PC (%) 11,7±0,18 11,6±0,35 11,5±0,25 11,5±’,30 8,5±3,24 8,5±3,33

Digestib. (%) 77±0,3 77±0,4 78±0,2 78±0,2 78±0,8 78±1,30EM (Mcal kg-1) 2,5±0,009 2,5±0,009 2,5±0,06 2,6±0,03 2,5±0,03 2,6±0,02

pH 4,7±0,25 4,6±0,02 4,7±0,07 4,7±0,02 4,7±0,02 4,8±0,20Azufre (%) 0,2±0,01 0,2±0,01 0,3±0,01 0,3±0,02 0,3±0,01 0,3±0,01

2010/11MS (%) 40±1,2 42±2,5 43±2,1 43±1,6 43±0,7 42±0,2PC (%) 11,6±0,46 11,2±0,64 10,9±0,18 11,5±0,15 11,2±0,69 12,5±0,12

Digestib. (%) 82±0,5 80±0,7 81±1,0 81±0,4 81±0,4 80±0,1EM (Mcal kg-1) 2,7±0,02 2,6±0,03 2,7±0,04 2,7±0,02 2,7±0,01 2,6±0,01

pH 5,0±0,09 4,9±0,38 4,9±0,10 4,8±0,03 5,1±0,09 4,7±0,07Azufre (%) 0,2±0,007 0,2±0,02 0,2±0,02 0,3±0,02 0,3±0,03 0,3±0,03

Cisteína (%) 0,09±0,003 0,10±0,001 0,09±0,01 0,09±0,004 0,09±0,006 0,11±0,001M. sulfona (%) 0,10±0,003 0,09±0,004 0,09±0,009 0,09±0,006 0,09±0,009 0,10±0,001

Letras distintas en filas indican diferencias significativas (P<0,05).*Parámetros no diferentes entre tratamientos.

3. Efecto de distintas fuentes nitrogenadas (N) en el rendimiento y calidad del ensilaje.

Los resultados del análisis inicial de suelo en ambas temporadas refleja un adecuado nivel de fertilidad para la producción de forraje y un nivel bajo de S en el suelo en la estrata 0-10 cm. Esta situación se observó ambas temporadas a pesar de la adición de S realizada cada año (Cuadro 5). No hubo un efecto de los tratamientos sobre los distintos parámetros de fertilidad de suelo analizados (P>0,05).

Cuadro 5. Análisis químico de suelo en el sitio del ensayo al inicio del experimento (0-10 cm, n=3 y n=27 para 2009 y 2010, respectivamente).

Parámetro Unidad Inicial Inicial2009 2010

Fósforo mg kg-1 52 ± 1,6 53 ± 2,3Azufre mg kg-1 10 ± 4,3 2 ± 0,09Materia orgánica % 18 ± 1,7 21 ± 1,4pH Agua 6,0 ± 0,03 6,1 ± 0,02Suma de bases cmol(+) kg-1 14,3 ± 0,11 14 ± 0,3Sat de Al % 0,6 ± 0,02 0,4 ± 0,04

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El rendimiento obtenido fue adecuado para este tipo de praderas durante la temporada 2010/11, cosechándose 1,4 veces más forraje que en la temporada anterior, como promedio de todos los tratamientos, debido a que las bajas temperaturas de esa primavera y el exceso de lluvia de la temporada 1, impidió un adecuado crecimiento de la pradera, privilegiándose la oportunidad de corte más que lograr una acumulación adecuada de forraje.

El rendimiento de la pradera aumentó al adicionar N, aunque no de manera significativa en los tratamientos con incorporación de inhibidores del ciclo del N (P>0,05; Figura 4) en ninguna de las dos temporadas, existiendo en ambas respuesta sólo a la dosis incremental de N.

Figura 4. Rendimiento de forraje al corte para ensilaje para las temporadas 2009/10 y 2010/11 (n=3, P>0,05).

El análisis de la eficiencia aparente de uso del N aplicado como fertilizante, esto es el rendimiento en kilos de materia seca al momento del corte, por kilo de fertilizante nitrogenado no fue significativamente distinta entre tratamientos (P>0,05). Los valores de eficiencia de 20% son bajos para la aplicación de N en sistemas productivos de la zona. Esto pudiera estar asociado al aporte de N mineralizado del suelo que en este experimento alcanzó a 55±5,9 kg N, medido como la extracción de N en el tratamiento control.

Se observó una tendencia a aumentar de eficiencia con el uso de fertilizantes nitrogenados tipo CAN, que puede deberse a la disponibilidad inmediata de nitrato que estos realizan, en relación a la urea, que debe ser transformada en el suelo a amonio y luego a nitrato antes de estar disponible, lo que en periodos cortos de tiempo, como el rezago pudiera afectar su absorción por la planta.

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La calidad del ensilaje obtenido varió en ambas temporadas aunque en ninguna de las dos se observó un efecto de los tratamientos sobre la calidad del ensilaje generado.

El contenido de materia seca aumentó en la temporada 2010/11 en relación al periodo 2009/10 debido al premarchitado que se realizó al cosechar el forraje.

4. Efecto del tipo pradera, de los métodos y del tiempo de conservación de ensilajes sobre sus indicadores de calidad.

Ambas praderas ensiladas entregaron excelentes condiciones en EM, FDN y PC (Cuadro 6). Al respecto, hubo tendencia de mejor concentración en PC, DIV, EM, CT y FDN en la pradera mejorada ensilada. Estos resultados se debieron al estado fenológico más temprano en que fue cosechada, sin embargo el ensilaje de pradera sembrada mostró tendencia a una mayor concentración de MS y CHOS residuales (Cuadro 6), obteniendo el producto ensilado CHOS residuales de 1,59% y 0,9% para pradera sembrada y mejorada respectivamente.

Cuadro 6. Composición química (base materia seca) en indicadores bromatológicos y fermentativos del ensilaje por tipo de pradera.

VariablesPradera ensilada

VariablesPradera ensilada

PSM PMP PSM PMP

Indicadores bromatológicos Indicadores fermentativos

Materia seca (%) 17,74 15,95 Acético (%) 1,12 1,27

Proteína cruda (%) 16,37 18,67 Propiónico (%) 0,08 0,14

Digestibilidad in vitro (%) 76,95 80,91 Isobutírico (%) 0,02 0,09

Energía metabolizable (Mcal/kg) 2,55 2,63 Butírico (%) ND ND

Fibra detergente neutra (%) 46,62 44,22 pH 3,84 3,89

Cenizas (%) 9,20 10,04 N-NH3 (% N total) 6,94 8,33

Carbohidratos solubles (%) 1,59 0,90 AGV totales (%) 1,22 1,49

Láctico (%) 8,43 8,94

Láctico: Acético (%) 8:1 7:1

PSM: pradera sembrada monofítica, PMP: pradera mejorada polifítica, N-NH3: nitrógeno amoniacal, ND: no detectado, AGV: ácidos grasos volátiles.

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Con respecto a la calidad fermentativa, los ácidos grasos volátiles del presente estudio se mostraron dentro del rango descrito por la literatura para ambas praderas evaluadas. En este sentido, se observó inclinaciones de mayor concentración del ácido acético, isobutírico, nitrógeno amoniacal (N-NH3), pH y propiónico para la pradera mejorada, lo cual hace superior en calidad a la pradera sembrada (Cuadro 6).

Los resultados obtenidos de PC, EM y FDN estuvieron dentro del rango en ensilajes de corte directo (CD) y premarchito (PM) que han sido estudiados en el sur de Chile (Berndt, 2002), sin embargo, la MS fue inferior a las concentraciones de ensilajes de CD (19%–30%) y PM (24%–37%), esto se debió al estado fenológico en que fueron cosechadas las praderas y se observó en el material fresco mayor concentración de MS en comparación con el material ensilado de CD y PM. Por otra parte, de los tres métodos de conservación, el PM presentó mejor calidad bromatológica y mayor MS lo cual era esperable, ya que el objetivo del PM es incrementar el contenido MS. También presentó mayor DIV y EM en ambas praderas. La pradera sembrada con el método PM presentó menor concentración de CT. La concentración para CHOS residuales fueron mínimas a pesar de poseer concentraciones altas de CHOS (10 % a 14 % en el material fresco), indicando que han sido tomados como sustratos para el proceso fermentativo en los tres métodos de conservación (Cuadro 7 y 8).

Por otra parte, se detectaron pérdidas de MS por fermentación. Las pérdidas de MS por el método PM fueron de 14,89% y 14,43% en pradera sembrada y mejorada respectivamente, sin embargo, se observó mayor eliminación de líquido en los métodos de CD y CDA; y en el PM se observó bajas cantidades de efluentes, en los cuales a obtener mayor concentración de MS se obtuvo menor eliminación de efluentes por parte del método de PM y así obtener menor pérdida de MS por concepto de lixiviación.

PM presentó las mayores concentraciones en ácido acético, ácido isobutírico y N-NH3, además se observó una menor relación láctico:acético; mientras que el método de CDA presentó menores concentraciones de acético, isobutírico, N-NH3 y mayor relación del láctico: acético, este resultado fue observado en ambas praderas (Cuadro 7 y 8); y el ácido propiónico fue mayor con método PM solo en la pradera mejorada. Las mayores concentraciones de ácido propiónico se observaron en PM y CDA, mientras que CD muestra valores inferiores en la pradera mejorada. El ácido láctico presentó buenas concentraciones para los tres métodos evaluados en las dos praderas ensiladas, cuyas concentraciones fueron superiores al 6%, siendo la mínima concentración para lograr ensilajes de buena calidad fermentativa. En la relación de láctico:acético para CDA hubo valores altos para las dos praderas, mientras que el PM se encontró los valores más bajos (4:1 y 3:1), y con el CD los valores fueron intermedios (Cuadro 7 y 8).

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Cuadro 7. Efecto del método de conservación y tiempo de almacenamiento sobre componentes bromatológicos y fermentativos (base materia seca) en ensilaje de pradera sembrada.

Variables Métodos Tiempos RMSE

InteracciónCD CDA PM 240 d 270 d 300 d MxT

Indicadores bromatológicosMateria seca (%) 15,76 b 15,59 b 21,87 a 17,13 18,24 17,84 1,44 NSProteína cruda (%) 16,27 16,93 15,92 16,63 15,80 16,69 0,79 *

Dig. in vitro(%) 76,44 b 76,26 b 78,14 a 78,37 a 75,73 b 76,74 b 1,61 NS

EM (Mcal/kg) 2,52 b 2,52 b 2,60 a 2,58 2,51 2,55 0,05 NS

FDN (%) 45,32 48,09 46,44 46,47 46,70 46,69 2,15 NS

Cenizas (%) 9,44 a 9,57 a 8,61 b 9,13 9,10 9,39 0,42 NSCarbohidratos solubles (%) 2,00 1,20 1,57 1,30 2,03 1,43 1,10 NSIndicadores fermentativos

Acético 0,93 b 0,60 c 1,83 a 1,16 1,08 1,13 0,11 NS

Propiónico (%) 0,09 0,07 0,07 0,19 a 0,02 b 0,01 b 0,08 NS

Isobutírico (%) 0,00 b 0,00 b 0,07 a 0,00 b 0,07 a 0,00 b 0,02 ***

Butírico (%) ND ND ND ND ND ND 0,00 ND

pH 3,86 3,73 3,94 3,84 3,81 3,87 0,11 NS

N-NH3(% N total) 7,37 b 5,03 c 8,42 a 6,98 6,92 6,91 1,53 NS

AGV totales (%) 1,03 b 0,67 c 1,95 a 1,33 a 1,17 b 1,17 b 0,09 NS

Láctico (%) 7,74 7,46 6,91 7,02 7,33 7,76 0,75 NSLáctico: Acético (%) 8:1 b 13:1 a 3:1 c 7:1 8:1 8:1 1,37 NSMétodos:CD Corte directo, CDA Corte directo más aditivo y PM Premarchito. d días. (a,b,c) las distintas letras de manera horizontal (a,b,c) indican diferencias significativas. N-NH3: nitrógeno amoniacal. AGV: ácidos grasos volátiles. RSME Raíz media de los errores cuadrados. MxT Método por tiempo. * (P < 0,05) *** (P < 0,001) nivel de significancia.NS no significativo. ND: no detectado

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Cuadro 8. Efecto del método de conservación y tiempo de almacenamiento sobre componentes bromatológicos (base materia seca) en ensilaje de pradera mejorada.

VariablesMétodo Tiempo

RMSE

Interacción

CD CDA PM 240 d 270 d 300 d MxTIndicadores bromatológicosMateria seca (%) 14,16 b 14,23 b 19,45 a 16,06 15,99 15,80 1,80 NSProteína cruda (%) 18,67 18,21 18,98 18,38 18,53 18,94 0,76 *

Dig. in vitro(%) 80,37 b 80,78 b 81,59 a 81,72 a 80,30 b 80,71 b 0,95 NS

EM (Mcal kg/MS) 2,61 c 2,63 b 2,65 a 2,66 2,61 2,63 0,34 NS

FDN (%) 44,49 44,02 44,16 44,74 43,96 43,97 1,27 NS

Cenizas (%) 10,01 9,91 10,20 9,81 a 10,10 b 10,21 c 0,31 NSCarbohidratos solubles (%) 0,99 b 1,08 a 0,64 c 0,89 0,85 0,97 0,17 NSIndicadores fermentativos

Acético (%) 1,09 b 0,87 c 1,87 a 1,22 1,23 1,17 0,24 NS

Propiónico (%) 0,04 c 0,13 b 0,25 a 0,16 a 0,11 b 0,05 c 0,12 NS

Isobutírico (%) 0,00 b 0,00 b 0,26 a 0,09 0,11 0,07 0,06 NS

Butírico (%) ND ND ND ND ND ND 0,00 ND

pH 3,84 b 3,76 b 4,08 a 3,88 3,87 3,93 0,11 NS

N-NH3(% N total) 7,64 b 5,96 c 11,40 a 8,15 8,61 8,24 2,05 NS

AGV totales (%) 1,01 b 1,12 b 2,35 a 1,45 a 1,53 a 1,29 b 1,29 NS

Láctico (%) 7,50 7,31 7,81 7,26 7,65 7,71 1,40 NSLáctico : Acético (%) 7:1 b 8:1 a 4:1 c 7:1 6:1 7:1 1,39 NSMétodos: CD Corte directo, CDA Corte directo más aditivo y PM Premarchito. d días. N-NH3: nitrógeno amoniacal. AGV ácidos grasos volátiles (a,b,c) Las distintas letras de manera horizontal RSME Raíz media de los errores cuadrados. MxT Método por tiempo. * (p<0,05) nivel de significancia. NS no significativo

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En el presente estudio, se detectó ácido isobutírico en PM en ambas praderas mientras que el ácido butírico no fue detectado en ningún método de conservación. El ácido butírico como el isobutírico son una indicación de pobre fermentación del ensilaje; sin embargo, las concentraciones del isobutírico no superaron al 0,1% que la literatura estima como aceptable. Así también, con el PM se encontró mayor valor de los AGV totales, seguido del CD con valor intermedio y el menor valor se obtuvo con el CDA para las dos praderas (Cuadros 7 y 8).

El N-NH3 es un indicador de la calidad proteica, en este estudio, sólo el CDA estuvo cerca del óptimo (≤5%), mientras que CD y PM están dentro del rango bueno (5–10%) en la pradera sembrada; y en la pradera mejorada el PM superó al 10% del N- NH3 que se considera un valor moderado en ensilajes de praderas (Cuadros 7 y 8).

El ácido propiónico presentó una disminución lineal en el tiempo en las praderas evaluadas, posiblemente debido a la utilización por los microorganismos capaces de tolerar pH bajos que lo toman a este sustrato para su propio metabolismo. El Isobutírico estuvo presente a los 270 días en la pradera sembrada, sin embargo, en la pradera mejorada se presentó en todos los análisis (Cuadro 7 y 8).

En los 54 minisilos que fueron estudiados, se observó una correlación positiva entre pH, N- NH3, acético e isobutírico, estos indicadores están relacionados con baja calidad fermentativa del ensilaje, quienes indicaron que a mayor concentración de N- NH3 se obtuvo mayor acético e isobutírico, además de encontrar pH más altos. Por otra parte la EM, DIV y PC están correlacionas positivamente y éstas se encuentran inversamente correlacionadas al FDN, lo cual puede explicarse desde un punto de vista nutricional, puesto que a mayor nivel de PC se espera mayor EM, y una baja concentración de FDN y, por ende, una alta DIV de los minisilos del presente estudio.

Los métodos y tiempo de almacenamiento por tipo de pradera no presentaron diferencias significativas en EE. El Ácido linoléico de la pradera mejorada presentó diferencias con el método de CD presentándose superior al método de CDA y PM. En el presente estudio no hubo efecto del PM sobre el ácido linolénico, sólo se observó una disminución del ácido linoléico en el ensilaje de pradera mejorada.


Se determinó el mejor tiempo de premarchitamiento según los tratamientos utilizados, y con los datos obtenidos, se obtuvo de forma práctica el peso, en materia fresca, de cada colosada utilizada y la cantidad de ensilaje guardada

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en el silo. Esta metodología permitirá realizar de mejor manera los balances forrajeros. Con respecto a productividad, al utilizar el premarchito mas largo se obtuvo una mayor respuesta en producción de leche.

Los resultados indican que en suelos trumaos de un nivel adecuado de fertilidad no se justifica emplear fertilización azufrada con la finalidad de mejorar la calidad bromatológica y de aporte de aminoácidos azufrados del ensilaje cosechado, aún con contenidos bajos de sulfato en el suelo. Esto estaría asociado al aporte de S orgánico del suelo vía mineralización que lograría cubrir los requerimientos de la pradera.

Así también, no se justifica emplear fertilizantes nitrogenados con incorporación de inhibidores para mejorar el rendimiento y la calidad bromatológica del ensilaje cosechado. Esto estaría dado por la capacidad del suelo de proveer N a través del aporte que genera la mineralización de sus fracciones orgánicas.El método premarchito mostró una mejor calidad bromatológica, mientras que el método de corte directo más aditivo presentó una superior calidad fermentativa en los dos tipos de praderas evaluadas. Por lo tanto la combinación de ambos métodos permitiría obtener ensilajes de pradera de buena calidad nutricional, pero debido a la existencia de cambios en los indicadores bromatológicos y fermentativos a prolongados tiempos de almacenamiento, se concluye que no sólo la fase fermentativa y otros factores (métodos, maquinarías, etc.) afectan a la materia prima utilizada, también largos tiempos de almacenamiento causarán daños detrimentales en la mayoría de los componentes de calidad nutritiva del ensilaje de pradera. El extracto etéreo y perfil de ácidos grasos de cadena larga en los dos tipos de praderas ensiladas no variaron sustancialmente.


Alfaro, M., R. Bernier, and S. Iraira. 2006. Sulphur effect on yield and quality of wheat and pasture on Andisols. Agricultura Técnica (Chile) 66(3):283-294.

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PROYECTODESARROLLO Y ACTUALIZACIÓN DE BASES TÉCNICAS PARA EL MANEJO DE PASTOREO EFICIENTE Y SUSTENTABLE.

Código: M2P12

Región de Ejecución: Valdivia


Coordinador del Proyecto: Dr. Ignacio López Campbell

Investigadores participantes: Dr. José Dörner, Dra. Dorota Dec, Dr. Oscar Balocchi, Mary Negrón, Constanza Descalzi, Francisco Herrera, Felipe Zuñiga, Eladio Saldivia.


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Se realizaron dos ensayos para evaluar la sustentabilidad del pastoreo intensivo en suelos trumaos y praderas permanentes usados con ganado lechero a pastoreo. Uno evaluó el efecto del pastoreo intensivo invernal; y el otro el impacto sobre la pradera y el suelo del pastoreo intensivo usando vacas lecheras de peso y tamaño contrastante. En el primer ensayo, se pastoreó con dos intensidades de pastoreo durante el invierno. A pesar de la presión ejercida por el pisoteo animal sobre el suelo saturado con agua, el suelo y pradera recuperaron sus atributos originales en el periodo de rezago. En el segundo ensayo, sobre una pradera permanente degradada, vacas pesadas (grandes) y livianas (pequeñas) pastorearon en grupos separados, praderas que constituían diferentes estrategias de mejoramiento sobre la pradera degradada residente (Siembra Lolium perenne y Trifolium repens; siembra de pradera polifítica: Dactylis glomerata, Holcus lanatus, Lolium perenne, Bromus valdivianus y Trifolium repens; y fertilización de la pradera residente). Luego de cuatro años de pastoreo intensivo controlado, el suelo siempre recuperó sus propiedades físicas y su función. Las praderas pastoreadas con vacas pequeñas fueron más densas y con macollos más pequeños, livianos y postrados. Situación contraria ocurrió con las praderas pastoreadas con vacas grandes. El mayor ingreso de especies de hoja ancha se verificó en la pradera sembrada con L. perenne y T. repens pastoreada con vacas grandes, debido a que demoró más en el cierre de los espacios entre las líneas de siembra y poseía mayor espaciamiento entre plantas. A la pradera polifítica, su diversidad de especies le permitió tener un menor ingreso de especies de hoja ancha y soportar mejor la sequía de verano. La pradera residente fertilizada tuvo un rápido mejoramiento en producción y calidad, dados por el incremento espontáneo de especies de alto valor forrajero, constituyéndose en una opción competitiva a las praderas sembradas. Se concluye que los eventos de pastoreo y los ciclos de mojado y secado, inducen cambios en la estabilidad mecánica del suelo y en la función de sus poros, así la capacidad de soporte del suelo nunca alcanzó valores críticos para el desarrollo radicular, incluso cuando se aplicaron altas intensidades de pastoreo durante el invierno. Esto demuestró la gran capacidad de resiliencia (recuperación) de estos suelos. Por otro lado, los valores de capacidad y conductividad de aire (no así la conductividad hidráulica) alcanzaron valores críticos para un correcto intercambio gaseoso en el suelo; sin embargo, el suelo demostró recuperar su integridad funcional de poros. Además se concluyó que el pastoreo intensivo controlado realizado por vacas livianas o por vacas pesadas, no produce un impacto negativo sobre la estructura del suelo y constituye una herramienta que conjuga el crecimiento de especies pratenses deseables, altos rendimientos y producción de forraje de calidad. Entre las praderas sembradas, la pradera polifítica fue la que presentó la mayor estabilidad en el tiempo, resaltando su capacidad para sobrevivir a la sequía de verano. Las tres alternativas de mejoramiento de praderas mostraron ser viables, cada una con pro y contras.

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La pradera sembrada de L. perenne y T. repens fue de alta producción pero con poca sustentabilidad; la pradera polifítica fue de alta producción y de media a alta sustentabilidad; y la pradera residente fertilizada incrementó su producción de media a alta, con una alta sustentabilidad del complejo suelo-pradera.


El aumento competitivo de la producción de leche implica la utilización más intensa de la pradera, recurso barato para la alimentación de bovinos (Balocchi, 1999). Permitiendo mantener costos de producción bajos.

En Chile, la incorporación de un amplio rango de razas y tipos lecheros, ha llevado a una alta heterogeneidad del tamaño de las vacas lecheras, que varía desde animales con peso vivo menores a 500 kg hasta más de 600 kg. Se presume que los animales más livianos serían capaces de pastorear en forma más intensa la pradera, lo que exacerbaría características productivas (por ejemplo, la densidad) y de calidad de ella. Unido a esto, se postula que una pradera con una alta densidad de macollos o plantas previene el establecimiento de especies no deseadas, como son las de hoja ancha, y favorece al aumento del trébol blanco (Trifolium repens).

La corta persistencia de las especies deseadas en las praderas permanentes, como la ballica inglesa (Lolium perenne) y el trébol blanco, es un problema que enfrentan los sistemas lecheros. Para la persistencia de estas especies es fundamental la renovación de los macollos y de los puntos de crecimiento, los que son sensibles a la intensidad de los pastoreos (Laidlaw y Maine, 2000). Durante la primavera e inicios de verano la tasa de renovación de macollos es mayor, por lo que pastoreos intensos promoverían una mayor población de ellos, incrementarán su productividad y calidad. En el invierno se produce un deterioro serio de la pradera. Altos contenidos de humedad al momento del pastoreo se relacionan con pérdidas mecánicas del suelo, lo que afecta negativamente a la producción de la pradera (hasta un 30%) (Singleton y Addinson, 1999, Nie et al., 2001). Por otro lado, se ha observado que praderas con suelos de alta fertilidad pueden estar ligadas a pérdidas de sus características de resiliencia luego de ser compactados (López et al., 2003). Pérdidas en las propiedades físicas del suelo se relacionan con un descenso en su capacidad de almacenar agua. Esto debería acentuar los efectos del déficit hídrico estival, situación favorable para el desarrollo de especies tolerantes al estrés, cómo son las especies de hoja ancha. Estos efectos ligados a pastoreos intensivos no se han cuantificado en climas húmedos como los del sur de Chile y se desconoce si las características físicas del suelo sufren modificaciones bajo este tipo de manejo o si se provoca la disminución de la producción pratense y de la sustentabilidad del suelo. La optimización de la utilización

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de la pradera a pastoreo es un aspecto relevante para el crecimiento de las praderas y para el mejor resultado económico del sistema de producción de leche (Holmes et al., 2002). La obtención de criterios de utilización de pradera a pastoreo son una etapa para clarificar las problemáticas señaladas.

III. OBJETIVOS

Objetivo general

Evaluar la sustentabilidad del pastoreo intensivo de vacas lecheras sobre el complejo suelo-pradera.


Evaluar el impacto del pastoreo sobre la calidad física de un suelo derivado de cenizas volcánicas.

Determinar la capacidad de resiliencia del suelo sometido a pastoreo en invierno considerando dos intensidades de pastoreo.

Evaluar el efecto del peso de los animales en pastoreo sobre la sustentabilidad del complejo suelo-pradera.

Determinar el efecto del pastoreo con animales de tamaño contrastante sobre atributos botánico-estructurales y de calidad de la pradera.

Determinar el efecto de la densidad de pastoreo sobre la pradera y el suelo.

Evaluar el efecto del pastoreo sobre la capacidad competitiva de especies pratenses.

Determinar las interrelaciones entre el pastoreo de animales de tamaño contrastante y atributos de la pradera y suelo.


Este trabajo se hizo en base al desarrollo de dos ensayos realizados en la Estación Experimental Agropecuaria (Ex Santa Rosa, 39º47’S, 73º14’O, altitud 14 m.s.n.m)de la Universidad Austral de Chile.El suelo correspondió a un Andisol (Duric Hapludand). Las características particulares de cada ensayo son:

Ensayo 1El ensayo se realizó en una pradera constituida por las siguientes especies: Lolium perenne y Trifolium repens. La pradera se sembró en octubre de 2008.

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El ensayo se subdividió en dos partes con el fin de evaluar: i) el efecto del pastoreo y de períodos de rezago sobre las propiedades físicas del suelo (SR1 a SR8: 03.11.2008 al 22.06.2009) y, ii) el impacto de la intensidad de pastoreo de invierno sobre la calidad física del suelo (SR9 a SR15: 26.06.2009 al 05.09.2010). Durante la primera parte del ensayo la carga animal fue de 250 UA/ha y durante la segunda se probó con dos intensidades de pastoreo: A) 200 UA/ha y B) 50 UA/ha. Las vacas eran Holstein Friesian (aproximadamente de 500 kg). Los eventos de pastoreo se definieron de acuerdo a la disponibilidad de forraje de la pradera, comenzado con 1700-2400 kg MS y finalizando con 1200-1500 kg MS en invierno y primavera, respectivamente.

Se realizaron 15 muestreos de suelo considerando los eventos de pastoreo y las precipitaciones (Figura 1). Se determinó la resistencia a la penetración (PR) usando un penetrómetro y contenido volumétrico de agua (θ) por medio de un TDR (Foto 1). En ambos casos, las mediciones se realizaron de 0 a 10 cm de profundidad en puntos definidos para totalizar 546 puntos de medición. Una vez terminado los análisis, se procedió a recolectar muestras de suelo no disturbado en cilindros metálicos (Foto 2).A partir estas, se determinó la densidad aparente, la capacidad de soporte, la capacidad de aire y la conductividad de agua y aire. Las metodologías de los análisis se encuentran descritas en Dec et al. (2011 y 2012)

Figura 1: Precipitaciones (columnas en negro) y temperatura (línea en plomo) durante el periodo de desarrollo del experimento. Los círculos en blanco muestran los eventos de pastoreo. Los círculos en negro señalan los muestreos de suelo.

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Foto 1: Análisis físico in situ: determinación de la resistencia a la penetración y del contenido volumétrico de agua.

Foto 2: Recolección de muestras no disturbadas de suelo en cilindros metálicos.

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Ensayo 2La evaluación se dividió en dos etapas: I) Se evaluó la presión ejercida sobre el suelo por un amplio rango de pesos de vacas lecheras y se obtuvo la relación tamaño de pezuña y peso vivo de vacas. II) Se evaluó el efecto del pastoreo de vacas de peso contrastante sobre la pradera y el suelo.

Etapa I. A 23 vacas lecheras Holando Europeo x Holstein Friesian de la Estación Experimental Agropecuaria (Ex Santa Rosa), Universidad Austral de Chile, Valdivia, y a 10 vacas lecheras Jersey Neocelandés de la E.E. Oromo, Universidad de Chile, Purranque, se les midió el área plantar de las pezuñas y su peso vivo, mediante la impresión de la huella plantar sobre papel diamante. Se aplicó un análisis de regresión para relacionar el área plantar con el peso de cada vaca. Con la ecuación de regresión se calculó el peso ejercido sobre cada cm2 de pezuña por vaca.

Etapa II. Se realizó entre Agosto 2008 y Diciembre 2012. El suelo correspondió a un Andisol (Duric Hapludand), serie Valdivia (CIREN, 1999), de topografía plana y de profundidad mayor a 1 m.

En marzo de 2008 se preparó el suelo y en abril, 2008, se sembraron dos tipos de praderas sobre una pradera naturalizada degradada en parcelas de 20x20 m: a) Pradera sembrada mixta (LpTr): Lolium perenne L. cv Alto (25 kg semilla ha-1) y Trifolium repens L. cv Huia y cv Will (4 kg semilla ha-1); y b) Pradera sembrada polifítica (Polif): Lolium perenne cv Alto (6,3 kg semilla ha-1), Trifolium repens cv Will y cv Huia (4 kg semilla ha-1), Bromus valdivianus Phil. (22,5 kg semilla ha-1), Holcus lanatus L. (1 kg semilla ha-1) y Dactylis glomerata L. cv Starly (3,2 kg semilla ha-1). Además, se incluyó la pradera degradada original (Pradera Residente [Resid.]), la que comenzó a fertilizarse. Las praderas se pastorearon con vacas lecheras (Holando Europeo x Holstein Friesian) separadas en dos grupos contrastantes: vacas livianas (VL)= 464±5,4 kg y vacas pesadas (VP)= 600±8,7 kg (promedio±sem).

El análisis de fertilidad de suelo (marzo, 2008) de los primeros 20 cm indicó: pH al agua (1:2.5): 5.2, pH CaCl2 0,01 M (1:2.5): 4.5, Materia orgánica: 15.4 %, N-Mineral (N-NO3+NH4): 38.5 mg kg-1, Fósforo Olsen: 12.3 mg kg-1, Potasio intercambiable: 72 mg kg-1, Sodio intercambiable: 0.16 cmol+ kg-1, Calcio intercambiable: 1.90 cmol+ kg-1, Magnesio intercambiable: 0.45 cmol+ kg-1, Suma de bases: 2.69 cmol+ kg-1, Aluminio intercambiable: 0.30 cmol+ kg-1, CICE cmol+ kg-1: 2.99, Saturación de Al: 10.1 %, Azufre disponible: 10.3 mg kg-1, Aluminio extractable: 981 mg kg-1. Al inicio del estudio se encaló con 2 t CaCO3 ha-1, y se fertilizó con 40 kg N ha-1, 120 kg P2O5ha-1 y 120 kg K2O ha-1. El nitrógeno se aplicó en parcialidades de 30 kg N ha-1 hasta completar 180 kg N ha-1 año-1. Anualmente se repitieron las dosis. Las praderas se pastorearon al alcanzar una disponibilidad de 2000-2400 kg MS ha-1, o una frecuencia de pastoreo máxima de 60 días. Cada pastoreo finalizó cuando la

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disponibilidad alcanzó 1200-1400 kg MS ha-1. Se usaron cargas animales equivalentes: 9 VL y 7 VP por parcela y pastoreo (4,2 t peso vivoparcela-1).

Variables evaluadas. Suelo: Contenido de humedad volumétrico de agua (θ), resistencia a la penetración (RP), curva de retención de agua (curva pF), capacidad de soporte (CS), permeabilidad de aire (Ka). Praderas: Disponibilidad de forraje de entrada (DEnt), fitomasa residual (FRe), densidad de macollos de gramíneas y puntos de crecimientos, composición botánica, calidad de forraje, dinámica del crecimiento de macollos y capacidad competitiva de Lolium perenne (ballica inglesa) y Bromus valdivianus (bromo). Animales: Comportamiento del animal en pastoreo, número de bocados minuto-1 y consumo aparente.

Diseño experimental y análisis estadístico. Se aplicó un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial de los tratamientos con tres tipos de praderas (LpTr, Polif y Resid) y 2 grupos de vacas lecheras (peso contrastantes: VL y VP), distribuidos en tres bloques. Los datos se analizaron con ANDEVA, LSD o PDIFF, con Análisis de Conglomerados y Análisis de Variables Canónicas (AVC).


Ensayo 1: Efectos del pastoreo sobre la calidad física del suelo.La capacidad de soporte (CS), que indica la respuesta del suelo frente a una presión o su susceptibilidad a ser compactado, presentó una marcada variación en el tiempo. Durante el primer periodo (SR1-SR8) CS varió entre 23 a 61 kPa con un promedio de 39 kPa. Durante el segundo periodo del estudio (SR9-SR15) CS se movió entre 46 y 23 kPa con un promedio de 38 kPa (Figura 2). En este sentido cabe destacar que el suelo nunca alcanzó valores restrictivos de CS que indiquen problemas severos de compactación (>90 kPa, de acuerdo a Horn y Fleige, 2009). En este último lapso de tiempo, el incremento en la intensidad de pastoreo (de 50 a 200 UA/ha) durante el invierno no significó un aumento significativo en CS.

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Figura 2: Evolución de la capacidad de soporte del suelo en función de los eventos de pastoreo. Las líneas entrecortadas indican valores críticos que reflejan problemas de compactación de suelo. PI: Pastoreo de invierno.

La Figura 3 presenta la variación temporal de la densidad aparente (Da), siendo este un parámetro que registra cuanto suelo es contenido en un volumen definido. Es ampliamente reconocido que suelos que presentan una Da > 1,7 gcm-3 manifiestan severos problemas de compactación afectando el correcto desarrollo de cultivos (Horn y Fleige, 2009). En este sentido, lo primero destacable del ensayo fue la baja Da del suelo, valores que son característicos de los suelos derivados de cenizas volcánicas (WRB, 2006) y que permite que estos suelos sean muy porosos. Entre el primer (SR1) y segundo (SR2) muestreo, ocurrió un pastoreo que aumentó la densidad aparente del suelo, pero a niveles muy por debajo de aquellos defendidos como restrictivos en la literatura.

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Figura 3: Evolución de la densidad aparente del suelo en función de los eventos de pastoreo.

Durante el período de investigación la capacidad de aire (CA), un parámetro físico indicador de la capacidad de intercambio gaseoso del suelo y muy sensible a procesos de deformación de este, varió entre 5 y 18%. Valores altos de CA para estos suelos son comunes (Dörner et al., 2010). Sin embargo, durante el ensayo (en SR2, SR10 y SR15) la CA alcanzó valores críticos (< 8%) producto de los eventos de pastoreo, pero luego el suelo mostró su capacidad de recuperación durante períodos de rezago lo que ratifica su gran capacidad de resiliencia (Dörner et al., 2011). Finalmente, al evaluar el efecto del incremento en la intensidad de pastoreo de invierno sobre la capacidad de aire no se aprecia un efecto claro. Por ejemplo, en SR11 CA disminuye con la intensidad de pastoreo, pero se observó la situación contraria en SR13 (Figura 4).

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Figura 4: Evolución de la capacidad de aire del suelo en función de los eventos de pastoreo. Las líneas entrecortadas indican valores críticos que reflejan problemas de compactación de suelo.

La conductividad de aire (kl) (Figura 5)disminuyó durante los primeros tres muestreos de suelos (SR1-SR3) excediendo valores críticos descritos en la literatura (Horn y Fleige, 2009). Lo anterior se debe a que los eventos de pastoreo inducen la deformación del suelo y la disrupción de su sistema de poros (Dewry, 2008). El alto contenido de agua y el poco tiempo transcurrido entre los muestreos SR1-SR3 fueron insuficientes para que los poros recuperen su integridad funcional en comparación a la recuperación de la capacidad de aire en el mismo período. Lo anterior es coincidente con lo observado por Dewry y Paton (2000): el tiempo requerido por el suelo para recuperar su habilidad para conducir aire fue 4,5 veces más largo que para recuperar el volumen de poros gruesos (capacidad de aire). La recuperación del suelo fue observada posteriormente, hacia SR9. En ese periodo, los ciclos naturales de mojado y secado sumado a la acción biológica, permitieron una recuperación del suelo a pesar de los eventos de pastoreo. Finalmente, el incremento en la intensidad de pastoreo de invierno no produjo un efecto negativo sobre kl. Lo anterior sugiere que el sistema poroso alcanzó un nivel de estabilidad que le permitió resistir las presiones generadas por los animales en pastoreo.

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Figura 5: Evolución de la conductividad de aire del suelo en función de los eventos de pastoreo. Las líneas entrecortadas indican valores críticos que reflejan problemas de compactación de suelo.

La conductividad hidráulica (Figura 6) mostró casi las mismas tendencias que se presentaron para la conductividad de aire. La conductividad hidráulica (ks) disminuyó claramente durante el primer periodo de pastoreo (SR1-SR5), pero posteriormente fue aumentando gradualmente (SR5-SR8) mostrando la alta resiliencia funcional de los poros de estos suelos. Un comportamiento similar se observa en el segundo periodo: disminuye de SR9-SR11 pero luego aumenta de SR1 a SR15. Finalmente, de la misma manera que lo observado para las propiedades descritas anteriormente, el incremento en la intensidad de pastoreo no afectó negativamente la conductividad hidráulica del suelo.

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Figura 6: Evolución de la conductividad hidráulica saturada del suelo en función de los eventos de pastoreo.

Ensayo 2: Efecto del peso de los animales sobre el complejo suelo-pradera.

Etapa I. El aumento del peso de los animales se relacionó estrechamente con el incremento del área de la pezuña, donde se midió un rango de vacas desde 350 kg PV, que presentaron un área plantar de 200 cm2,hasta vacas de 700 kg PV con 370 cm2 de área plantar, generando una presión estática de 172 y 185 kPa, respectivamente. La presión estática que las vacas ejercieron sobre el suelo por unidad de área plantar fue similar para todas ellas, independiente del peso vivo del animal.

Etapa II. La preparación de suelo tuvo un efecto significativo en las propiedades físicas delsuelo relacionadas a la estructura. Hizo disminuir significativamente la resistencia a la penetración y alteró la distribución de los poros. Estos efectos aún se notaban después de un año de establecidas las praderas nuevas. Las diferencias en los efectos provocados por el laboreo del suelo se observan al contrastar las praderas sembradas con la residente. Durante el primer año el laboreo del suelo tuvo un efecto mayor sobre el ciclo hídrico dentro de éste, que el generado por el peso contrastante de las vacas al pastorear. En el largo plazo las diferencias descritas debido al laboreo del suelo tendieron a desaparecer.

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Las características propias del tipo de arcilla que forman los suelos trumaos, le permiten poseer una alta capacidad de recuperación luego de una deformación. Esto permitió que al pastorear con vacas de tamaño contrastante, no se produjeran efectos limitantes para la función del suelo, ni para el desarrollo de las plantas.

Durante el primer año, las mayores tasas de crecimiento alcanzadas por las praderas sembradas fueron significativamente más altas que las desarrolladas por la pradera residente. Con posterioridad, las tasas de crecimiento fueron similares al comparar entre praderas sembradas con la pradera residente fertilizada. Las diferencias entre las tasas de crecimiento de las praderas de acuerdo al tipo de vaca fueron leves y ocurrieron durante las épocas de mayor crecimiento de ellas (primavera-verano).

El estudio de largo plazo permitió capturar el efecto de la variación climática entre años sobre las praderas estudiadas. Las temperaturas y la disponibilidad de agua en el suelo fueron determinantes en los rendimientos finales obtenidos. La caída de las tasas de crecimiento que se verificaron en los inviernos fueron el reflejo del descenso de las temperaturas y la que ocurrió en los veranos fue producto del déficit hídrico estival que limitó la cantidad de agua disponible en el suelo para las plantas.

El pastoreo por los grupos de vacas de peso contrastante, no tuvo efecto sobre el rendimiento total de las praderas. Al comparar entre los tipos de pradera se encontró que hubo diferencias significativas, donde la pradera polifítica apareció como una opción interesante.

Lolium perenne produjo un mayor número de macollos que B. valdivianus por unidad de superficie. El incremento del macollaje de L. perenne fue efecto del pastoreo intensivo controlado aplicado y además se asociómás estrechamente al pastoreo de vacas livianas. La mayor densidad de L. perenne pastoreado con vacas livianas fue consistente durante todas las estaciones del año.

Las fluctuaciones de las densidades poblacionales de macollos de L. perenne obedecieron a los cambios estacionales de temperaturas y precipitaciones, sin embargo, el número de macollos de B. valdivianus se mantuvo bastante estable durante el año. Bromus valdivianus compitió exitosamente hacia el período estival, cuando la población de macollos de L. perenne cayó fuertemente, esta situación fue la inversa durante la primavera.

El aumento de la densidad de macollos en la pradera se asoció a L. perenne, a macollos más pequeños, livianos, de láminas cortas, crecimiento postrado, a las estaciones de otoño, invierno y primavera, y al pastoreo con vacas livianas (pequeñas). El descenso de la densidad de macollos en la pradera se asoció al aumento del tamaño y peso de los macollos, a la producción de láminas largas, macollos más erectos, y un incremento de B. valdivianus, todo esto asociado

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al pastoreo de las vacas pesadas (grandes).

Unido a lo anterior, se constató que la densidad de macollos en la pradera permanente se relaciona con el ingreso de otras especies a la pradera. La competencia de las plantas establecidas en una pradera es un factor que previene el establecimiento de otras. De esta forma, se produjó el ingreso de especies de hoja ancha a los espacios con suelo desnudo (por ejemplo, las entre hileras en una pradera de primer año) y, que al tener la oportunidad, se establecen en esos sectores vacíos donde la competencia es baja y los nutrientes del suelo quedan a su disposición. Este fue el caso de Taraxacum officinale en las praderas sembradas de L. perenne y Trifolium repens cuando aún la pradera no había cerrado el espacio de las entre hileras. La pradera polifítica no tuvo ese problema porque cerró tempranamente los espacios de las entre hileras.

La variación anual de la calidad nutritiva de las praderas evaluadas presentó un comportamiento general de acuerdo a lo descrito en la literatura, respecto al descenso de la calidad hacia el período estival, dado por el paso de estado vegetativo a reproductivo de las especies que componen las praderas. Las mayores diferencias se notaron entre los tipos de praderas más que entre las categorías de animales que pastoreaban. Las variables que evidenciaron mayores diferencias fueron las relacionadas a la energía, como fueron la energía metabolizable, los carbohidratos solubles y el valor D. La pradera Lp+Tr fue la alcanzó los valores más altos de energía metabolizable (2.84 McalEM/kgMS) a inicios de noviembre. A la vez, cuando las praderas alcanzaron lo valores mínimos de energía metabolizable, lo que ocurrió durante febrero, fue esta pradera la que presentó los valores más altos (2.54 McalEM/kgMS).

El contenido de proteína mostró diferencias entre las praderas solo en épocas puntuales dentro del año, como por ejemplo en primavera temprana. Algo similar ocurrió con la proteína soluble en primavera y otoño. La pradera Polifítica presentó el mayor contenido de proteína bruta, alcanzando en invierno valores de 29%, para luego disminuir hacia el verano con 15.6%. Contenidos de 26% de proteína bruta en invierno y 18% en verano, son comunes en praderas permanentes del sur de Chile dominadas por gramíneas (80%) y con niveles del 10% de trébol blanco.

Al comparar entre praderas, las vacas invirtieron una mayor cantidad de tiempo pastoreando la pradera polifítica. Dentro de ésta, fue el grupo de las vacas livianas (pequeñas) el que gastó más tiempo efectivamente pastoreando (Wilk’s Lambda≤0.01), en tanto que las vacas pesadas, respecto de las vacas livianas, gastaron una mayor cantidad de tiempo rumiando o en reposo. Esto también se cumplió al comparar ambos grupos de vacas al pastorear la pradera Lp+Tr, pero no así la pradera naturalizada, en la que no hubo diferencias en el pastoreo entre los grupos de vacas.

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La mayor actividad de pastoreo de las vacas livianas se relacionó estrechamente con un incremento en las características pratenses asociadas a una mayor densidad de macollos.


El pastoreo produce un incremento en la resistencia a la penetración debido a la compactación, corte y la homogenización del suelo por parte de las pezuñas de los animales. Sin embargo, los niveles de resistencia mecánica alcanzados no constituyeron un riesgo para el desarrollo de las raíces, producto de la variación temporal de la resistencia a la penetración y a las características específicas de los suelos derivados de cenizas volcánicas.

Los eventos de pastoreo y los ciclos de mojado y secado, inducen cambios en la estabilidad mecánica del suelo y en la función de sus poros (p.ej. capacidad para almacenar y conducir aire para el intercambio gaseoso en el suelo) indicando que las propiedades estructurales son dinámicas. Las variaciones en el tiempo de la capacidad de soporte no llegaron a valores que fueran críticos para el desarrollo radicular, incluso para altas intensidades de pastoreo durante el invierno, lo que demuestra la gran capacidad de resiliencia de estos suelos. Por otro lado, los valores de capacidad y conductividad de aire (no así la conductividad hidráulica) alcanzaron valores críticos para un correcto intercambio gaseoso en el suelo; sin embargo, el suelo demostró su habilidad para recuperar la integridad funcional de sus poros.

Desde el punto de vista de la pradera y las vacas a pastoreo, se concluye que el pastoreo de las vacas livianas estimuló el desarrollo de especies de alto potencial de producción y calidad y como efecto de intensidad de pastoreo ejercida por ellas, generaron praderas con alta densidad de macollos. El pastoreo con vacas de mayor peso provocó el efecto contrario respecto de la estructura de las praderas.

El pastoreo intensivo controlado, ya fuera con vacas livianas o con vacas pesadas, no produce un impacto negativo sobre la estructura del suelo, ya que no se alcanzaron valores restrictivos para el crecimiento de las praderas. El pastoreo intensivo es una herramienta que conjuga el crecimiento de especies pratenses deseables, altos rendimientos y producción de forraje de calidad.

El incremento en la intensidad de pastoreo en el invierno no afectó las propiedades estructurales del suelo, lo que reflejó la gran capacidad de resiliencia del suelo estudiado. De los resultados y experiencias obtenidas surgen las siguientes recomendaciones para seguir investigando: i) estudiar los efectos de largo plazo que tiene el manejo de pastoreo en este tipo de suelos; ii) evaluar en el largo plazo si el pastoreo intensivo aumenta la actividad

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y dinámica fotosintética de la pradera, teniendo esto un efecto positivo en la producción y calidad del forraje producido; iii) redefinir los valores críticos de los parámetros físicos más importantes para la producción de praderas y cultivos forrajeros para los suelos volcánicos del sur de Chile.

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PROYECTO BASE DE DATOS ANALÍTICOS DE ALIMENTOS Y SISTEMA EXPERTO PARA EL CÁLCULO DE BALANCES FORRAJEROS

Código: M2P13

Región o Regiones de Ejecución: Cobertura nacional

Agente Ejecutor: Universidad Austral de Chile-INIA (Remehue)

Coordinador del Proyecto: René Anrique Gimpel

Investigadores participantes: Rita Fuchslocher, Paul Escobar, Sergio Iraira, Rodolfo Saldaña


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El objetivo del proyecto fue que una base de datos sobre composición de alimentos culminase en una Tabla de Composición de Alimentos para el Ganado accesible a los productores lecheros, además de un Balanceador Forrajero, ambos de cobertura nacional.Originalmente se contempló publicar una sola tabla en formato de libro, con datos entre el año 2000 y 2007, lo cual se realizó y estuvo disponible a partir de Octubre de 2008, donde se incluyeron datos de la UACH e INIA, especialmente en la categoría de ensilajes y subproductos, además de datos de un proyecto FONDEF liderado por la Universidad Austral y del (PDP Watts-Corfo). De este modo, la tabla (versión 2008) incluyó un total de 322 categorías de alimentos, provenientes de 9.300 muestras de alimentos y 130.000 datos analíticos, de los cuales 64% corresponde a forrajes. La publicación se imprimió con un tiraje de 4.000 ejemplares que se distribuyeron ampliamente entre productores lecheros, profesionales y técnicos. Sin embargo, dado el interés producido, se solicitó además contar con una versión electrónica de la tabla, la que se realizó y estuvo disponible en la página Web del Consorcio a partir de enero de 2011. Sin embargo, a fines del 2011, el Consorcio Lechero solicitó una actualización de la tabla que reflejase la realidad de los últimos 4 años, dados los cambios tecnológicos ocurridos principalmente en lo referente a praderas, cultivos suplementarios y ensilajes. Ello implicó una tercera versión (año 2012), que se encuentra en etapa avanzada.

El balanceador forrajero, corresponde a un instrumento (software) que permite planificar las necesidades de alimentos de una explotación lechera en forma mensual para un escenario futuro de 18 meses. Principalmente, el balanceador forrajero se diseñó para calcular las necesidades de forrajes adicionales al aporte de la pradera, garantizando la satisfacción de las necesidades del rebaño en términos de materia seca. La necesidad de realizar balances o presupuestos forrajeros, cobra mayor importancia ante la incertidumbre climática, que aumenta las fluctuaciones en el crecimiento de las praderas, obligando de manera creciente a recurrir al uso de cultivos suplementarios, que deben estar bien dimensionados a las necesidades reales. Actualmente, el balanceador se encuentra terminado, por iniciarse una etapa de validación para estar disponible a inicios del 2013.


Publicaciones sobre composición de alimentos se originan a partir de los setenta, principalmente basadas en el análisis proximal y con una cobertura limitada de alimentos, poco orientada a alimentación humana y animales monogástricos (Cshmidt-Hebbel y Pennacciotti, 1979, U. de Chile; Ciudad y Rodríguez, 1982, INIA, Platina). Posteriormente, con financiamiento directo de FIA se elaboró la primera tabla para alimentación de rumiantes “Composición de

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alimentos para el ganado en la zona sur” (Anrique, 1985, con datos de la UACH y posteriormente las “Tablas de composición de alimentos para el ganado de las zonas central y centro-sur de Chile” (Hirsh, 1992), con datos de la PUC y Escuela Agrícola Las Garzas; posteriormente se realizó una actualización de las tablas de 1985 para la zona sur (Anrique, Valderrama y Fuchslocher, 1995).

La publicación de este proyecto (Anrique, Fuchslocher, Iraira y Saldaña, 2008), posee cobertura nacional y constituye una herramienta para el cálculo de raciones, disponible para profesionales, técnicos del agro y productores de leche y carne. Contiene la composición nutritiva de praderas y forrajes en general, de ingredientes concentrados y subproductos industriales de origen vegetal y animal, conformando un total de 322 categorías de alimentos. Como complemento al cuerpo de datos analíticos, se incluyen cuadros con la composición para productos lácteos; fuentes minerales y microelementos en praderas, además de otros datos relevantes, como la degradabilidad ruminal alimentos proteicos.

Para facilitar el cálculo de raciones, se incluye un conjunto de cuadros con requerimientos nutricionales para producción de leche y carne e incluye un capítulo sobre causas de intoxicaciones relacionadas con alimentos. La disponibilidad de esta publicación satisface la inquietud explícitamente planteada por productores y profesionales del agro, que anhelaban información actualizada que incluyese los nuevos adelantos en calidad de alimentos, especialmente de forrajes, la cual es influida por las nuevas variedades y tecnologías de manejo y fertilización, incorporadas en la última década.

La necesidad de contar con un balanceador forrajero, en apoyo a la gestión predial surge de la escasa disponibilidad de herramientas de este tipo, que permitan planificar necesidades durante el año, teniendo como base el aporte de las praderas, que se caracterizan por una marcada estacionalidad en su producción. Lerdón y otros, desarrollaron en 1991, un balanceador que quedó en la fase de prototipo y por tal motivo no tuvo una proyección en el medio. El poder evaluar de manera anticipada las necesidades de forraje y eventuales déficit o excedentes a través del año permite al productor de leche o carne, planificar medidas correctivas a través de la producción propia de recursos o vía captación de alimentos externos. Con alta frecuencia hay épocas y años con exceso y otras con déficit de forraje, que se traducen en períodos críticos en los cuales la producción no es suficiente para cubrir los requerimientos de los animales. Se hace entonces necesario efectuar una planificación anticipada que requiere del conocimiento detallado de cada uno de los recursos forrajeros, disponibles y factibles de introducir en la explotación, en lo que respecta principalmente a su producción de materia seca y curva de distribución mensual. Actualmente, el balanceador se encuentra terminado y estará disponible a partir del 2013, luego de una etapa de validación que está en sus comienzos.

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Objetivo General:

Diseñar e implementar instrumentos de apoyo a la alimentación de vacas lecheras.

Objetivos Específicos

• Diseñar e implementar base de datos sobre composición de alimentos para generar una publicación actualizada.

• Desarrollar un balanceador forrajero que permita efectuar una planificación anticipada de recursos forrajeros de predios lecheros a través del año.

IV. METODOLOGÍA:

Tabla de composición de alimentos

Se creó una base de datos primaria conformada con datos de la UACH, INIA, Proyecto FONDEF, PDP Watts, incluyendo todos los datos analíticos por alimento, organizados por fecha a partir del 2000 en las categorías: Praderas permanentes, praderas de rotación, cultivos forrajeros, ensilajes, henos, pajas y residuos de cultivos, otros forrajes verdes, ensilajes directos, ensilajes pre-marchitos, ensilajes de maíz, ensilajes de grano pequeño, ensilajes bolo, granos de cereales y subproductos, proteicos de origen animal y vegetal, subproductos varios, productos lácteos, forrajes ramoneo.

Depuración de las bases de datos:en cada una de las fuentes de información los datos de cada alimento fueron revisados para eliminar valores erróneos, proceso lento que requiere de una mirada experta.

Integración de bases de datos: las diferentes fuentes, principalmente de la UACH e INIA se integraron por alimento, luego de comprobar la equivalencia estadística de los valores (homologación), lo cual fue posible en la mayoría de los casos, dada la similitud en las metodologías analíticas de ambas instituciones.

Base de datos definitiva y cálculo de los promedios finales por alimento: En el caso de la praderas permanentes fue importante establecer la composición mensual para al año y considerar el efecto del déficit hídrico (sequía) en la composición. Pa alimentos de importancia, se establecieron sub-categorías, de acuerdo a una variable de importancia, por ejemplo, la composición de ensilajes de pradera y henos se estratificó de acuerdo a nivel de proteína (< 13%, 13-16%, > 16%), o de ensilajes de maíz de acuerdo al contenido de

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materia seca (< 30%; 30-35%; > 35%), etc. De este modo, en lugar de tener un valor promedio general, se tiene varias posibilidades que facilitan su uso ya que la composición se relaciona con la tecnología de producción del alimento.

Confección de las tablas definitivas por categoría de alimentos: se refiere a como quedan en la publicación.

Confección de tablas de requerimientos e Información complementaria: se refiere a todo lo adicional a las tablas de composición propiamente tales.

Organización definitiva de la publicación: se refiere a la secuencia de contenidos

Diagramación e imprenta: esta etapa incluyó un trabajo continuo de revisión de galeras (borradores de impresión), para eliminación de errores, hasta autorizar la impresión definitiva.

Balanceador forrajero.

El desarrollo del balanceador forrajero, desde su etapa conceptual hasta el modelo en funcionamiento, pasó por las siguientes etapas (figura 1):

Figura 1: Esquema de desarrollo del balanceador forrajero.

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Diseño Lógico: En esta etapa se construye de forma gráfica el balanceador, se determinan las necesidades de información, se consulta la opinión de expertos acerca de cómo se aproximan al problema a resolver. Finalmente se expresa en forma gráfica simple el algoritmo a resolver. Así mismo se establecen los axiomas a utilizar y que no sufrirán modificación, ya que determinan el horizonte del modelo.

Diseño físico: En esta etapa se diseña en términos físicos el modelo. Se reúnen sus componentes, se definen los módulos del sistema final, se construyen los algoritmos propios del sistema. Se genera un “blueprint” mas certero y preciso que la etapa de diseño lógico.

Construcción: Se reúnen los componentes del sistema (datos y procesos) y se construye.

Validación e Implementación: En esta etapa, se implementa el sistema completo. Se determina el funcionamiento correcto de los módulos y se dispone para las pruebas intermedias y finales, como último proceso se empaqueta tecnológicamente, se valida y entrega al medio.

Los axiomas utilizados fueron:

6. El modelo debe ser simple.

7. El público objetivo corresponde a: asesores, capacitadores, profesionales del rubro lechero y docentes.

8. El público objetivo debe tener manejo básico o intermedio de planillas de cálculo, en este caso Excel.

9. El modelo prescinde de la unidad animal (UA) como elemento base de cálculo de los requerimientos animales.

10. El modelo está diseñado para proyectar el balance desde de los meses de invierno, particularmente a partir Junio y por 16 m en adelante.


Tabla de composición de alimentos

Durante el desarrollo del proyecto, se superó ampliamente la meta establecida, ya que se generaron tres productos en lugar de uno:

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• Tabla de Composición, formato libro, año 2008:impresa en 4.000 ejemplares, de los cuales sobre 2.000 se distribuyeron a productores lecheros los 2 meses siguientes a su impresión, quedando la diferencia a disposición del resto de los productores, profesionales y técnicos, estudiantes y también se encuentra en distribución a bibliotecas de universidades y escuelas agrícolas. Actualmente, la disponibilidad de tablas impresas se ha agotado.

• Tabla de Composición, formato electrónico, año 2010:disponible en la página Web del Consorcio a partir de Enero de 2011.

• Tabla de Composición, formato libro, año 2012 (en proceso).

Balanceador forrajero.El balanceador está compuesto por módulos y para acceder a ellos, existen botones de navegación de color azul en la parte derecha de cada pantalla. Para activarlos, en el mensaje “Advertencia de seguridad” que aparece sobre la barra de fórmulas, es necesario hacer click en “Habilitar contenido”. Está diseñado para operar en forma secuencial los diferentes módulos: Portada, Aportes y Stocks, Requerimientos del rebaño, Praderas permanentes, Praderas de rotación, Cultivos suplementarios, Balance forrajero, Solución para los déficits e Informes.

Portada: En ella aparecen algunas indicaciones de cómo usar la planilla, así como casilleros para que el usuario ingrese información acerca de la identificación del predio y productor.

Aportes y Stocks: En este módulo se registra la producción y superficie de las praderas del predio divididas en cuatro categorías (alta, media y baja producción y praderas de rotación), así como los stocks de materia seca disponibles al mes de junio, provenientes de cultivos suplementarios y forrajes conservados. El cálculo de los stocks es facilitado por calculadoras disponibles al lado de cada tipo de forraje.

Requerimientos del rebaño: En este módulo aparece el rendimiento anual expresado en litros por vaca y el peso vivo proveniente de la hoja de portada. El usuario debe ingresar el número de partos en determinados meses, el número de vacas secas, el número de vacas de desecho, y el número de vaquillas por parir. En la sección “Aportes de concentrado” se debe ingresar el consumo de concentrado (kg/por vaca día)lo cual se resta del consumo total del rebaño por mes. Con estos datos, el sistema calcula los consumos de materia seca individuales y del rebaño mes a mes en el plazo de un año y medio. Este cálculo se expresa gráficamente, tanto para el consumo individual por cabeza promedio, así como el consumo del rebaño.

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Praderas permanentes, y praderas de rotación: El primer paso es seleccionar una curva de producción de praderas, identificando una localidad aproximada al predio a partir de una lista desplegable. En las casillas amarillas se debe ingresar la eficiencia de cosecha y el % de la superficiea ensilar y/o henificar. Una vez realizado esto, el sistema automáticamente determina los aportes de la pradera para la localidad seleccionada y luego, según la eficiencia de uso, calcula los aportes netos de la pradera para cada mes.

En caso que se destine parte o totalidad de la pradera para ensilaje o heno, se dispone de dos tablas: “Rezago para ensilaje y Rezago para heno”. El usuario debe seleccionar los meses en que procederá a realizar el rezago de praderas para ensilaje y/o heno y el sistema calcula la reserva de forraje a disponer en la temporada siguiente.

Cultivos suplementarios: En este módulose calcula el aporte de materia seca del (o los) cultivo suplementario disponible como stock para uso en otoño-invierno.El sistema se ha diseñado para programar cinco tipos de cultivos. De igual modo que con las praderas y ensilajes de praderas se van seleccionando los cultivos de acuerdo a una lista desplegable.

Balance Forrajero: En este módulo se muestra a través de un gráfico y en forma mensual, el resultado del balance forrajero a que se llega luego de distribuir todos los recursos disponibles (stock inicial y forrajes conservados de la temporada).

Inicialmente, el gráfico muestra solo los excedentes o déficits mensuales producidos al comparar los requerimientos del rebaño, con el aporte de las praderas + el stock de cultivos suplementarios, sin distribución de forraje conservado y por lo tanto representa una situación desbalanceada inicial. Al ir distribuyendo los forrajes conservados(ensilajes, heno, paja), de acuerdo a un criterio de uso que considere reservas para el invierno, se produce normalmente un déficit de verano que deberá ser cubierto con uno o más cultivos suplementarios, lo cual se aborda en el módulo “Soluciones para los déficits”, donde se obtiene al balance final.

Soluciones para los déficits: El objetivo de este módulo es resolver los déficits pendientes del balance forrajero, que normalmente corresponden al período de verano. Consta de un cuadro que permite suplir el déficit a través de uno o más cultivos suplementarios. El sistema expresa el déficit en superficies de cultivos forrajeros necesarios para suplirlo.

Informes: Este módulo consta de dos secciones:

- Un gráfico que muestra el balance final obtenido y un cuadro resumen que muestra la siguiente información:

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• Siembra de cultivos forrajeros, que contempla la superficie (ha) de cada cultivopara cubrir los deficits y el aporte en kg de materia seca y kg en verde.

• Forraje conservado y/o comprado, resume la disponibilidad total de forrajes conservados (ensilaje, heno y paja) provenientes de las praderas de alta, media y baja producción y praderas de rotación del predio conservadas durante la temporada y las compras de forraje, en materia seca y kilos tal cual.

• Forraje conservado y/o comprado consumido hasta mayo,que corresponde al total de materia seca distribuida hasta mayo del año siguiente, previo al inicio de un nuevo balance, en materia seca y kilos tal cual.

• Forraje conservado total disponible de junio en adelante, que corresponde al stock remanente de forrajes para ser usado de junio en adelante, así como los remanentes no usados del stock inicial, en materia seca y kilos tal cual.


• Debido a los cambios de composición que ocurren por la incorporación de tecnologías, principalmente en el ámbito de forrajes y subproductos agroindustriales, la actualización periódica de la composición de alimentos a través de publicaciones formales, es de alta necesidad.

• El Balanceador forrajero diseñado, otorga al usuario mayor seguridad para enfrentar efectos cambiantes del clima en el crecimiento de las praderas y permite planificar y dimensionar necesidades adicionales de alimentos y permite evitar escasez o excesos de superficie sembrada, o compras de alimentos, especialmente en el caso de cultivos suplementarios.

• Lo anterior, posibilita una mejor alimentación del rebaño en beneficio de la producción y condición de los animales.

• El balanceador debe ser evaluado e introducirse mejoras que la experiencia de su uso vaya entregando y por lo tanto deberían generarse versiones mejoradas en el tiempo.

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PROYECTOESTRATEGIAS DE USO Y MANEJO EFICIENTE DE NUTRIENTES A NIVEL PREDIAL PARA EL MEJORAMIENTO Y/O MANTENCIÓN DE LOS NIVELES DE FERTILIDAD DE LOS SUELO EN LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE LECHE POR MACROZONAS HOMOGÉNEAS

Código: M2P14

Regiones de Ejecución: Región de Los Ríos y Región de Los Lagos

Agente Ejecutor: Universidad Austral de Chile (UACh)

Agente Asociado: Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) - Remehue

Coordinador del proyecto: Dr. Dante Pinochet T.

Coordinador asociado: Dra. Marta Alfaro

Costo (en pesos): 63.571.117

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La fertilización es una de las herramientas de manejo más utilizadas en las praderas permanentes y los cultivos forrajeros en los agroecosistemas lecheros. Tres situaciones son las que debe enfrentar el productor en sus decisiones de fertilización: fertilización de corrección, fertilización de mantención y extracción sin reposición. Todas ellas pasan por definir y determinar el nivel crítico de nutrientes en los suelos.

Para homogeneizar la información entre profundidades, se determinó los factores de equivalencia (FEP) entre las concentraciones de nutrientes, a las distintas profundidades de muestreo del suelo. Los FEP son dependientes del tipo de nutriente y diferentes en sistemas de praderas de sistemas de cultivo e independientes del tipo de suelo derivado de material volcánico. A partir del modelo de fertilización razonado para praderas permanentes (Pinochet, 1990) y para cultivos forrajeros (Rodríguez et al., 2001; Pinochet, 2005) se está realizando una extensión de este modelo para nutrientes no considerados en su primera etapa (donde se consideraron N, P, K y encalado). En esta etapa del proyecto se consideran Mg, S, B, Zn, Cu y el elemento tóxico Al. El modelo de fertilización de praderas permanentes (PradFert v. 1.0) considerará lo establecido para N, P, K y encalado y la incorporación de los nutrientes Mg, S, B, Zn y Cu, que en algunos ecosistemas pueden presentar niveles de insuficiencia en los agroecosistemas lecheros. Para ello, se han realizado experimentos en S, B y Zn, para establecer las exportaciones desde los ecosistemas productivos.

Un acápite especial se ha establecido para los efectos tóxico del Al para praderas y cultivos forrajeros, dada la importancia de este elemento en la productividad, calidad y persistencia de las praderas y de la productividad de los cultivos forrajeros. Se estableció un experimento con diez niveles de Al intercambiable (saturación de Al) para evaluar sus relaciones de productividad con todos los cultivos forrajeros y praderas.

En cultivos forrajeros, se ha establecido un estudio de la respuesta de nabos forrajeros a los niveles de fertilización fosforada y determinar los parámetros de cultivo necesarios para la fertilización con otros nutrientes. Esto es, determinar los parámetros de cosecha, como la eficiencia interna de uso de nutriente (requerimiento interno). Además, se estableció la eficiencia de uso externo de P, con respecto a dos fuentes fertilizantes como son fuentes solubles (superfosfato triple) y roca fosfórica reactiva de alta calidad (Sechura) y que complementó información generada por INIA Remehue, en relación a la fertilización nitrogenada de este cultivo.

En fertilización N en praderas se ha realizado un experimento para determinar la cantidad de N necesario durante el invierno para optimizar el crecimiento

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de las praderas permanentes. De esta forma, se espera establecer un modelo que permita tomar la decisión de fertilización N invernal, tanto en cantidad de N a aplicar como, fuente y época más apropiada para obtener la mayor eficiencia del sistema y la mínima contaminación.


En el año 1990 se estableció un método razonado para la fertilización de praderas permanentes (Pinochet, 1990), el cual ha sido mejorado en versiones posteriores (Rodríguez et al., 2001; Pinochet 2005). Este método plantea que las necesidades de fertilización se deben realizar de acuerdo a dos criterios: (a) una fertilización de corrección, cuando la disponibilidad de nutrientes en el suelo es insuficiente para alcanzar las necesidades nutricionales que garantizan la productividad del cultivo (demanda) y (b) una fertilización de mantención de la alta productividad de praderas, cuando la disponibilidad es similar o ligeramente superior a la demanda. Las dosis de mantención corresponden usualmente a las pérdidas de nutrientes, usualmente la extracción exportada desde un potrero en particular. Si bien, los estudios desde el punto de vista de la fertilización fosforada están bien establecidos, faltan aún establecer las normas de la fertilización de mantención para praderas de alta productividad en la mayoría de los nutrientes, que usualmente no se presentan en deficiencias pero que requieren nivel de mantención, especialmente, P, K, S, Mg y micronutrientes (Whitehead, 2000) y que no han sido evaluadas bajo los sistemas de manejo lechero en Chile.

Por su parte, el manejo de la fertilización nitrogenada, ha sido planteado en el método como una aproximación de balance de N en el suelo. En este esquema de fertilización la fertilización es abordada como una estrategia de suplementación de N que el sistema no es capaz de suministrar a la pradera mixta. Este manejo suplementario de N es la clave del éxito de la fertilización N que maximice la productividad de las praderas mixtas y minimice las pérdidas por contaminación desde los sistemas pratenses. Una aproximación similar se sigue en la fertilización de N en praderas de Australia y más recientemente en Nueva Zelanda (Whitehead, 1995, 2000). En Chile, sin embargo, no existe la experimentación que evalúe en los sistemas agrícolas nacionales las diferentes posibilidades de utilización de esta fertilización N y se requiere de investigación tanto en dosis suplementarias, efectos del N en la fijación biológica como en las épocas más apropiadas para maximizar la productividad de las praderas en épocas críticas de necesidades de forraje (salida de invierno y la época otoñal). Otro aspecto importante y que requiere de estudios a partir de la información generada en Chile es el efecto del complejo de acidificación de los suelos en la productividad de las praderas.

Universalmente se han establecido los valores de pH que afectarían a las diferentes tipos de praderas permanentes, sin embargo, no son conocidos los

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niveles de Al+3 críticos (causante en las condiciones chilenas de la toxicidad de las especies vegetales) bajo las condiciones de los suelos derivados de materiales volcánicos, que son dominantes en la zona sur de Chile y se requiere de investigación en el área, tanto desde el punto de vista de corrección del nivel de Al tóxico como la mantención de los niveles adecuados, de acuerdo a las distintas prácticas de manejo agronómico de las praderas.

Adicionalmente, se requiere del conocimiento de los aportes de nutrientes minerales como oferta para la alimentación animal en las praderas, los cuales son variables de acuerdo a la ontogenia del cultivo y de las condiciones climáticas (Whitehead, 2000) dominantes durante las estaciones de crecimiento de la pradera. Esta información permitirá establecer las correctas estrategias de suplementación mineral a los animales de forma de minimizar problemas asociados de desordenes fisiológicos en animales de alta productividad.


Objetivo general

Diseñar un sistema de apoyo de normas de fertilización para los distintos agroecosistemas de producción de praderas permanentes y de forrajes suplementarios, que maximice productividad y minimice los riesgos de contaminación


• Establecer estrategias de fertilización para el mejoramiento y mantención de los parámetros de fertilidad de todos los nutrientes en praderas de alta productividad y cultivos forrajeros de manera sustentable y económica

• Determinar las mejores estrategias de fertilización suplementaria de N de acuerdo a las curvas de producción de praderas permanentes mixtas que caracterizan las zonas homogéneas de productividad

• Determinar el nivel crítico de Al tóxico, en los principales cultivos forrajeros y en praderas permanentes.

• Determinar a través del año, las épocas críticas de la oferta de nutrientes minerales bajo condiciones de fertilización óptima, en los sistemas de praderas permanentes y cultivos forrajeros.

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IV. METODOLOGÍA:

Normas de Fertilización de Mantención. Se establecieron experimentos de dos áreas edafoclimáticas homogéneas relevantes, bajo niveles de fertilidad de disponibilidad no limitante, para evaluar la extracción de macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S y micronutrientes B, Cu, Zn, Mn, Fe. En el caso de praderas permanentes se evaluó la extracción de nutrientes tanto bajo condiciones de corte para ensilaje como bajo condiciones de pastoreo. En el caso de cultivos forrajeros en las condiciones de corte y para ensilaje. El experimento evaluó durante tres años, la extracción, de forma de establecer las variaciones estacionales.

En cada suelo, los sitios a muestrear fueron seleccionados de acuerdo al tipo de manejo (praderas permanentes y cultivos), que tuvieran más de 20 años de manejo continuo. Además, se ubicaron sectores de topografía homogénea y que la superficie a muestrear fuera de un tamaño de alrededor de una hectárea. Se realizaron tres repeticiones en cada suelo y por cada manejo muestreado. Cada muestra fue compuesta por no menos de 10 submuestras y un máximo de 20 submuestras, dependiendo de la superficie delimitada para el muestreo. Las submuestras de cada sector fueron colectadas con pala a cuatro profundidades distintas, dentro de una misma continuidad de perfil. De esta forma, se obtuvieron submuestras de 0-5 cm, 5-10 cm, 10-15 cm y 15-20 cm, las cuales fueron agrupadas en recipientes distintos, de acuerdo con la profundidad de muestreo y con su correspondiente identificación. Adicionalmente, en cada suelo y manejo, se colectó una muestra compuesta de 10 a 20 submuestras a profundidad 0-20 cm, para realizar una caracterización química de cada sector muestreado.

Normas de fertilización suplementaria de N.A través de experimentos de campo en 4 a 5 zonas homogéneas representativas. Se diseñaron experimentos de campo para evaluar las mejores estrategias en las épocas de fertilización N relevantes (invierno y otoño) de acuerdo a la suma T200 para el inicio del invierno y W40 para la fertilización de N de otoño. Se realizó un estudio de calibración de la fertilización N en función del N mineral residual presente en febrero, para evaluar la productividad en función del análisis de suelo de N mineral residual del aplicado y mineralizado durante la primavera.

El ensayo se realizó en el predio Vista Alegre de la Universidad Austral de Chile, ubicado en la Región de los Ríos, Provincia y Comuna de Valdivia, a 6 km en dirección Norte de la ciudad de Valdivia. El suelo utilizado presentaba un pH 5,5; una Suma de bases de 3,75; 13 ppm de P-Olsen y 160 ppm de K intercambiable. Se utilizó una pradera permanente naturalizada mejorada polifítica, de rendimientos medios que fluctúan entre las 8 a 12 t de MS ha-1. La composición botánica del sitio del ensayo estuvo dominada principalmente por gramíneas, equivaliendo al 67% del total de la composición botánica y dentro de estas

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destacan: ballica inglesa (Lolium perenne L.), bromo (Bromus valdivianus L.) y pasto dulce (Holcus lanatus L.). En forma intermedia se determinó la presencia de las especies de hoja ancha, con un 25% y finalmente, las especies de menor proporción fueron las leguminosas con un 8%.

En el primer año se diseñaron tres tratamientos de fertilización N: dos tratamientos consistieron en la aplicación después de cada corte de dosis de N de 25 y 50 kg N ha-1, respectivamente, y un tratamiento control sin aplicación de fertilizante N, para evaluar la respuesta de la pradera al N nativo del suelo. Las dosis de fertilización de N se aplicaron en cobertera al inicio del ensayo (corte de homogenización) y después de cada muestreo (cada tres semanas). Los niveles de fertilización aplicados se diseñaron con el objetivo de tener una disponibilidad de N mineral por sobre los requerimientos estimados de la pradera. Por esa razón, se aplicaron una dosis media alta y una dosis muy alta, de forma que la tasa de crecimiento de la pradera debida al N nativo del suelo, se comparara con las obtenidas sin limitación de N, durante la época de invierno. En el año 2 y año 3 se mantuvo solo la dosis de 25 kg de N ha-1.

El muestreo del material vegetal se realizó de acuerdo al método de Anslow, donde los cortes para cada tratamiento se realizan semanalmente. La frecuencia semanal se obtiene difiriendo cortes a una serie de tres parcelas por tratamiento en cada bloque, las cuales fueron muestreadas alternadamente. Después de tres semanas del corte de homogeneización se cosechó la primera, luego a la semana siguiente se cosechó la segunda (diferida también tres semanas de su corte de homogeneización) y finalmente la tercera y, posteriormente se vuelve a cosechar la primera y así sucesivamente. De esta forma, se obtiene un período de crecimiento para cada parcela experimental de 3 semanas. La colecta del material vegetal se efectúo manualmente, luego haber sido cortado a 5 cm de altura, por una segadora de césped autopropulsada y repasada con una tijera de césped manual. Después de la cosecha total de la parcela y cada muestra debidamente rotulada en bolsas plásticas se procedía a pesar el material vegetal fresco en una balanza electrónica (0,01 g), luego de ello se obtenían dos submuestras de dicho material para generar los datos de materia seca y concentración de No en el material cosechado.

Las submuestras del material cosechado, en cada período y por parcela, destinadas para el análisis de N, después de secadas a peso constante (60 ºC) fueron molidas a un tamaño de un tamiz 1 mm en un molino de martillo de laboratorio Thomas - Willey modelo 4. El material molido fue analizado para determinar N total por el método micro-kjeldhal (Sadzawka et al., 2007). De esta forma, la concentración de N se evaluó durante las mismas fechas en que se determinó el crecimiento del material vegetal y la concentración de N obtenida representó el valor en períodos de tres semanas.

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Para evaluar el efecto de la adición de N sobre el rendimiento de materia seca de la pradera permanente, se evaluó su adición en cobertera empleando para ellos fertilizantes con inhibidor de de la ureasa (IU) y con inhibidor de la nitrificación (IN). Los inhibidores de la ureasa y nitrificación empleados fueron Agrotain (NBPT) y dimetilpirofosfato (DMPP), respectivamente, en sus formulaciones comerciales disponibles en el mercado, por lo que los tratamientos evaluados fueron: control (sin N), urea45 (45 kg N ha-1), CAN45 (45 kg N ha-1), CAN+IN (45 kg N ha-1), Urea+IU (45 kg N ha-1), urea90 (90 kg N ha-1), CAN+IN90 (90 kg N ha-1), Urea+IU90 (90 kg N ha-1), CAN90 (90 kg N ha-1). Estos tratamientos se aplicaron en parcelas de 3x3m, distribuidos en un diseño de bloques completo al azar con tres repeticiones, en otoño y primavera.

Las pérdidas por lixiviación se estimaron con el uso de cápsulas cerámicas (0-60 cm, n=3 por parcela, n=9 por tratamiento) de acuerdo a la metodología descrita por Webster et al. (1993) y Alfaro et al. (2008). Las muestras de lixiviados fueron colectadas cada 100 mm de drenaje y congeladas hasta análisis para NO3- por cromatografía iónica (Standard Methods, 2005). El drenaje para cada periodo de muestreo fue estimado como la diferencia entre precipitación y evapotranspiración, según Lord y Shepperd (1993), con el uso de una estación meteorológica automática. Las pérdidas de N por lixiviación se estimaron como el producto del volumen de drenaje para cada fecha de muestreo y la concentración de N en las respectivas muestras.

Cuando el forraje alcanzó el estado de corte, la pradera fue cosechada con el uso de barra segadora (5cm de residuo). Se estimó la producción de forraje verde, y una submuestra del material fue empleada para determinar el porcentaje de materia seca del forraje a través de secado en horno de ventilación forzada a 60°c por 24 h o hasta peso contante. Con esta información, se estimó la producción de materia seca (kg Ms ha-1) al corte. Una submuestra de este material fue empleado para determinar la concentración de N en el mismo (Kjeldahl; AOAC, 1970).

En el año 2009 y 2010, el principal corte de primavera fue cosechado y ensilado directamente (temporada 2009) e hilerado por 24 h y ensilado (premarchito) (temporada 2010). En ambos casos el material fue herméticamente almacenado en una doble bolsa plática y el aire fue eliminado con el uso de una bomba de vacío. Los mini silos fueron enterrados hasta su apertura para análisis en el otoño siguiente después de 130 días de conservación. Una vez abierto el material fue analizado para evaluar su calidad bromatológica (proteína, EM, digestibilidad, pH) de acuerdo a la metodología compilada por Sadzawka et al. (2007). Estos resultados forman parte del proyecto del Consorcio Lechero “calidad de ensilajes”.

Los resultados de rendimiento y concentración de N en la planta fueron empleados para determinar la extracción de N por la pradera y el aporte de N

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del suelo, como extracción de N en el tratamiento control.

Niveles críticos de Al+3. Experimentos de campo con adición de Al (como sulfato de Al) en dos sistemas edáficos contrastante para alfalfa, maíz forrajero, trébol rosado, ballica anual, cebada forrajera y en praderas mixtas. Se establecieron experimentos de incubación en laboratorio para determinar las dosis de cal de corrección del nivel tóxico a un nivel de Al+3 que no produzca toxicidad para los distintos cultivos. Se utilizaron ocho tipos de suelos más representativos de acuerdo a superficie y tipo de suelo.

Las dosis para aumentar el contenido de Al de los suelos fueron 1 a 4 ton CaCO3 para generar los niveles más bajos de Al. Para aumentar el nivel de Al se usó entre 1 a 40 ton/ha de sulfato de Al (8,5% Al). Las aplicaciones se realizaron entre marzo a julio de 2009. Se dejó 6 meses de estabilización para las primeras siembras. Al establecimiento de los ensayos se utilizó la aplicación de 60 kg N/ha. 300 kg P/ha; 250 kg K/ha. Para maíz y sorgo, las dosis al establecimiento fueron 50% más altas. Como fertilización durante cada uno de los cultivos se utilizó 60 kg N/ha después de cada corte en forrajeras. En maíz y sorgo se aplicó 600 kg N/ha y en los cultivos de cereales forrajeros hasta una dosis de 240 kg N/ha, parcializado antes del inicio del máximo crecimiento, según la especie evaluada.

Oferta de nutrientes minerales para consumo animal. En cuatro de las principales zonas homogéneas de producción de forraje de praderas permanentes se evaluó la oferta de micronutrientes y macronutrientes de forma de determinar las épocas críticas que requieren suplementación mineral de los animales de alta productividad lechera. Se evaluó cinco cortes en el año, durante dos años.

V. RESULTADOS:

Subproyecto: Determinación de factores de transformación entre profundidad de muestreos para análisis de suelos

Cuadro 1. Factores de Conversión para concentraciones de nutrientes en muestras de 0-10 cm a muestras de 0-20 cm de profundidad

Factor de ConversiónParámetro Praderas CultivosP-Olsen 1,66 1,15Fe, Mn, Cu y Zn extractables 1,46 1,08Ca, Mg, K y Na intercambiables 1,29 1,03N mineral y Materia orgánica 1,24 1,04Boro extractable 1,10 0,88pHw, pHc, Al intercambiable 0,99 1,02S disponible 0,94 0,94Al extractable 0,87 1,03

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De esta forma por ejemplo, si se tiene un análisis de suelo de pradera permanente, tomada de 0-10 cm de profundidad, que indica un valor de P-Olsen 22,0 ppm, en un análisis de suelo colectado de 0-20 cm de profundidad debería indicar 13,2 ppm (22/1,66). Sin embrago, si el análisis viene de un cultivo forrajero y ha sido colectada de 0-10 cm, esta muestra en 20 cm de profundidad debería indicar 19,1 ppm (22/1,15).

Subproyecto: Determinación de factores de extracción en condiciones de pastoreo y conservación de forraje

Cuadro 2. Factores de extracción de nutrientes en praderas permanentes manejadas en condiciones de pastoreo de lechería y en conservación para estimar la dosis de mantención de la fertilidad de los suelos.

Nutriente Factores de Extracción de acuerdo aPastoreo Conservación

Macronutriente (kg/ ton MS/ha/año)Fósforo 1,0 3,0Potasio 5,0 15,0Calcio 1,5 5,0Magnesio 0,4 2,0Sodio 0,7 2,0Azufre 0,6 2,2Micronutriente (g/ton MS/ha/año)Boro 1,0 6,0Zinc 5,0 25,0Cobre 0,5 10,0

Estos factores de extracción fueron determinados en forraje de praderas permanentes fertilizadas, considerando las épocas de conservación de forraje (usualmente primavera), un factor para pérdidas de transferencia (deposiciones fuera del potrero) en condiciones de pastoreo de un 15%, pérdidas de nutrientes en el producto animal (leche) de acuerdo a cada nutriente (Whitehead, 2000) y un reciclaje de acuerdo a la carga animal considerando que una vaca orina 25 L/día y defeca 3,8 kg MS/día (Whitehead, 2000).

Estos factores propuestos deben considerarse preliminares aún ya que es posible que varíen con los distintos sistemas de pastoreo y manejo de conservación de forrajes que se utilicen en las distintas regiones lecheras de la zona sur.

Ejemplo de utilización de estos factores en la estimación de las dosis de mantención de una pradera permanente que tiene los niveles de corrección realizados.

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Una pradera que produce 12 ton MS/ha de consumo y que destina 10 ton MS/ha en pastoreo y 2 ton MS/ha en conservación, requiere como fertilización de mantención 100 g Zn/ha; 25 g Cu/ha y 22 g B/ha. Debe considerarse que muchas de estas entradas pueden estar compensadas por el ingreso de “contaminaciones” en los fertilizantes usuales (por ej. Superfosfatos, nitrato de amonio) y aplicaciones de purines los cuales usualmente presentan concentraciones bajas de Zn y/o Cobre, pero dependiendo de las dosis aplicadas.

Subproyecto: Eficiencia de disponibilidad de los nutrientes S, B, Cu y Zn aplicados en praderas y cultivos forrajeros en suelos volcánicos

Cuadro 4. Índices de disponibilidad en suelos derivados de cenizas volcánicas usados para praderas permanentes y cultivos forrajeros y fertilizante utilizado

Nutriente Fertilizante Indice de disponibilidad(kg/ha/ppm)

Azufre S en polvo 8,0Yeso 6,0

Boro Borax 5,0Microessential B 5,0

Zinc Sulfato de Zn 3,5Microessential Zn 4,0

Cobre Microessential Cu 6,5

Estos índices se utilizan como criterios para la fertilización de corrección de los niveles de disponibilidad. Para ello se debe fijar cual es el nivel de disponibilidad esperado de acuerdo con el rendimiento de la pradera y del cultivo. Una vez, establecido el nivel a alcanzar y dependiendo del nivel inicial se utilizan estos factores para fertilizar por sobre el la fertilización de mantención (de acuerdo con la exportación de nutriente).

Las dosis de corrección de micronutrientes se aplican solo cuando el análisis de suelo muestra valores bajo 1,0 ppm de B, Cu y Zn. Estos valores son usualmente superados en las condiciones de manejo de praderas de acuerdo a los análisis de suelos tomados al azar, en las distintas praderas de las regiones del sur de Chile. Sin embargo, en casos puntuales se presentan algunas deficiencias, especialmente en B y en muy pocos casos en Zn y mucho más raramente en Cu.

Subproyecto: Eficiencia de la aplicación invernal de N en praderas permanentes en suelos volcánicos del sur de Chile.

A pesar de la amplia variación climática determinada entre los años 2008, 2009 y 2010 se estableció que una suma térmica de 200 ºC sobre cero de la temperatura media del aire a partir del 15 de julio de cada año es un buen

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estimador de la época en que el crecimiento de la pradera comienza a ser exponencial y la recuperación del fertilizante N aplicado se maximizará tanto en rendimiento como en concentración de N en la pradera, disminuyendo con ello la contaminación.En estos experimentos se determinó que una adecuada fertilización N en praderas puede duplicar la producción de invierno, dependiendo de las condiciones climáticas del año imperante y que el principal factor crítico para el crecimiento de la pradera en invierno sería la radiación solar cuando cae bajo las 50 cal/cm2/día.

Subproyecto: Eficiencia de la fertilizantes N de liberación lenta en praderas permanentes en suelos volcánicos del sur de Chile.

Los resultados muestran que a pesar de no mostrar efectos en la productividad del sistema pradera tanto en productividad como en absorción de N, se detectaron disminuciones en la lixiviación del N del suelo. Ello implica que el ciclo del N en el suelo presenta efectos de compensaciones en sus pérdidas de forma que no se detectó efectos en rendimiento y en calidad de la pradera.

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Cuadro 5. Valores de niveles críticos de Al intercambiable en los suelos medidos 0-20 cm de profundidad y porcentaje del rendimiento máximo (Ymáx) en niveles altos de Al intercambiable para los principales cultivos forrajeros utilizados en la zona sur de Chile.

Cultivo Cultivar Nivel crítico Rendimiento a altoAl intercambiable Nivel de Al

(cmol+/kg) (% del Ymáx)Brásicas forrajeras Col forrajera Caledonian 0,382 39Nabo forrajero Marco 0,564 11

Delilah 0,412 62Colinabo o Rutabaga Invitation 0,623 12Raps forrajero Interval 0,909 63Cereales ForrajerosTriticale Aguacero 0,076 52Cebada Acuario 0,027 18Sorgo Ultrazucar 0,217 3Maíz Pioneer39G12 0,056 42Gramíneas ForrajerasBallica Zoom 0,169 34

Alto 0,151 29Harper 0,055 33

Bromo Bromino 0,189 52Bronco 0,214 66

Pasto Ovillo Stanley 0,053 35Leguminosas ForrajerasAlfalfa 350 ACB 0,022 1Trebol rosado Redqueli 0,192 2Trébol Blanco Huia 0,120 0

Los resultados muestran que se puede determinar un nivel crítico de Al intercambiable en ensayos de campo que se ajusta a una ecuación con un meseta donde no hay efecto del nivel de Al y un decaimiento exponencial hasta un valor constante. Con ello se obtuvieron el valor crítico de Al bajo el cual no hay efecto en el rendimiento y un valor base que muestra que algunas especies y cultivares muestran productividad incluso a niveles altos de Al intercambiable. Notable es la alta resistencia al Al intercambiable mostradas por las brásicas forrajeras, especialmente en el cultivar Delilah de nabo forrajero y el raps forrajero cultivar Interval. Por su parte en los cereales forrajeros, el triticale cultivar Aguacero y el maíz forrajero cultivar Pioneer 39G12 que si bien bajan su productividad con bajos niveles de Al, en condiciones de alto nivel de Al mantiene alta productividad, lo que contrasta con el sorgo cultivar Ultrazucar evaluado que presenta mayor resistencia al Al intercambiable inicialmente,

Subproyecto: Determinación de los niveles críticos de Al intercambiable para el rendimiento de cultivos forrajeros y praderas permanentes monofíticas.

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después decae severamente en su productividad. En las gramíneas forrajeras el pasto bromo resultó ser relativamente resistente al Al intercambiable, resistiendo bien en su productividad a niveles altos de Al, lo que sugiere una buena adaptación a suelos acidificados. Las leguminosas forrajeras por su parte, son sensibles al Al intercambiable y decaen en su productividad hasta prácticamente desaparecer en altos niveles de Al.

Subproyecto: Oferta de nutrientes al consumo animal en praderas permanentes

Cuadro 6. Concentración de nutrientes en el forraje de praderas permanentes dominadas por ballica perenne en las distintas estaciones del año (promedio de 2 años de evaluación) en el predio Vista Alegre en Valdivia

Nutriente Concentración de nutrientes en el forrajePrimavera Verano Otoño Invierno

Macronutrientes (g / 100 g de MS)Nitrógeno 2,65 2,20 3,30 3,40Fósforo 0,26 0,20 0,30 0,30Potasio 3,75 2,40 3,10 3,80Calcio 0,55 0,50 0,32 0,50Magnesio 0,19 0,18 0,17 0,17Azufre 0,20 0,22 0,30 0,30Micronutrientes (mg / kg de MS)Hierro 255 235 115 480Manganeso 65 65 55 75Zinc 25 25 25 35Cobre 10 9 10 16Boro 5 6 3 8

Los resultados muestran que existe variación de la concentración en las distintas épocas del año evaluadas, disminuyendo la concentración de los macronutrientes en el verano y siendo más alta en el invierno, cuando la pradera ofrece un crecimiento más tierno.

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Subproyecto: Determinación de los factores de extracción y oferta nutricional a los animales de ballicas anuales utilizadas para corte.

Cuadro 7. Factores de extracción de nutrientes desde ballicas anuales fertilizadas cortadas para conservación de forraje. Cada valor es promedio de 90 determinaciones, en experimentos de campo.

Nutriente Factor de Extracción

Macronutrientes (kg por ton MS/ha) Nitrógeno 22,0 Potasio 18,0 Fósforo 1,6 Calcio 2,8 Magnesio 1,1 Azufre 1,7Micronutrientes (g por ton MS/ha) Hierro 557 Manganeso 636 Zinc 22 Cobre 10 Boro 4

Los factores de extracción que se proponen para la extracción de nutrientes desde ballicas anuales son altos para N y K y menores para los macronutrientes P, Ca, Mg y S. Esto muestra que la producción de ballicas es altamente extractivas de los suelos y puede disminuir considerablemente las reservas de K de los suelos. Por su parte la extracción de micronutrientes es baja y pude ser fácilmente ser suplida por la adición de fertilización de mantención o través del ingreso de purines.


Al establecer factores de equivalencia se pueden comparar análisis de suelo que han sido recolectados en diferentes profundidades, pudiendo realizar un mejor cálculo de fertilización, ya sea de corrección o mantención para distintos manejos, obteniendo una mejor eficiencia en la fertilización, reducir los costos y disminuir las pérdidas lo que se traduce a un menor riesgo de contaminación.

El desarrollo de una guía parar la fertilización de cultivos de brásicas forrajeras: nabo, col, raps y colinabos o rutabaja forrajeros, genera mejoras en la fertilización en cultivos forrajeros de acuerdo a un modelo racional. No existía hasta antes de este proyecto una guía de fertilización de las brásicas forrajeras desarrollada para los suelos de la zona sur de Chile y la fertilización

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se realizaba en base a ensayos empíricos.

El establecimiento de estrategias de fertilización racionadas, traen consigo mejoras en la productividad de las praderas y cultivos forrajeros. Es por esto que establecido estos parámetros para la zona sur de Chile es de gran importancia para mantener un control y diagnóstico específico para cada zona y con ello lograr el objetivo productivo potencial, con el nivel óptimo de disponibilidad de los nutrientes en el suelo y de esta manera reducir los costos y evitar daños ambientales. Como recomendación para futuros proyectos de pueden evaluar distintos elementos a los estudiados para abarcar todos los nutrientes esenciales para las plantas.

La generación de una estrategia de fertilización nitrogenada para praderas de la zona sur de Chile, permitirán mejorar la nutrición de N en momentos críticos y el uso de los fertilizantes nitrogenados. De esta forma las aplicaciones se realizarán con mayor eficiencia, evitando las pérdidas de N por efecto de la lixiviación, y la disminución de la tasa de crecimiento, obteniendo mayores rendimientos, aumentando la oferta de la pradera en períodos críticos, como es el caso de la salida del invierno.

Al determinar el nivel crítico de Al tóxico para las praderas y distintos cultivos forrajeros, se obtendrán mejores resultados en la producción. Por tal motivo la utilización de esta herramienta única para estas condiciones, generarán una ayuda para los productores. De esta manera se mejorará la nutrición de las praderas disminuyendo las intoxicaciones por efecto del Al, mejorando el rendimiento por la mayor absorción y disponibilidad de los elementos esenciales.

El desarrollo de la determinación de épocas en que la ballica tenga una baja concentración nutricional permite conocer cual es el momento necesario para suplementar las vacas lecheras alimentadas en base a soiling o ensilaje, para evitar trastornos nutricionales que generan una disminución de la producción o reproducción de los animales. Se pueden generar proyectos a futuro con distintas especies forrajeras tanto gramíneas como leguminosas, cultivos suplementarios o distintos tipos de ensilajes, para mejorar la nutrición animal y la producción en períodos críticos de baja oferta de pradera.

VII. BIBLIOGRAFÍA:

Alfaro, M.; Salazar, F.; Iraira, S.; Teuber, N.; Villarroel, D. and Ramírez, L. D 2008.Nitrogen, phosphorus and potassium losses in a grazing system with different stocking rates in a volcanic soil. Chilean J. Agric. Res. 68: 146-155.

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Alfaro, M.; Salazar, F.; Oenema, O.; Iraira, S.; Teuber, N.; Villarroel, D. and Ramírez, L. D. 2009. Nutrients balances in beef cattle production systems and their implications for the environment. J. Soil Sc. Plant Nutr. 9 (1):40-54.

CIREN, 2003. Descripciones de suelos, materiales y símbolos. Estudio agrológico X Región. Vol. II. pp: 201-412. Centro de Información de Recursos Naturales (CIREN), Santiago, Chile

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Pinochet, D. 2005. El sistema de recomendación de fertilización de cultivos extensivos de Chile. En: García, F., Micucci, G. (Eds) Simposio Fertilidad 2005. Nutrición, Producción y Ambiente. INPOFOS/ Fertilizar. Rosario. Argentina. Pp 35-39.

Rodríguez, J.; Pinochet, D.; Matus, F.J. 2001. Fertilización de los cultivos. LOM Ediciones. Santiago. Chile. 117 p.


Sadzawka, A., M.A. Carrasco, R. Demanet, H. Flores, R. Grez, M. L. Mora, y A. Neaman. 2007. Métodos de análisis de tejidos vegetales. 139 p. Segunda Edición. Serie Actas Nº 40. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA, Santiago, Chile. Available at http://www.inia.cl/medios/biblioteca/serieactas/NR34664.pdf (accessed July 2011).

Standard Methods, 2005.Método 4110 B. Ion Chromatography with Chemical Suppression of Eluent Conductivity. pp:4.3-4.5.

Vistoso, E.; Alfaro, M.; Saggar, S. and Salazar, F. 2012. Effect of nitrogen inhibitors on nitrous oxide emissions and pasture growth following and autumn application in a volcanic soil. Chilean J. Agricult. Res. 72:in press.

Whitehead, D. 2000. Nutrient Elements in Grassland.Soil Planta Animal Relationships.CAB International Publishing.Walinford. Oxon. U.K. 369 p.

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PROYECTOSISTEMA NACIONAL DE EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE ESPECIES Y CULTIVARES FORRAJEROS BAJO CONDICIONES DE PASTOREO Y CORTE

Código: M2P16

Región o Regiones de Ejecución: Región del Biobío, La Araucanía, Los Ríos y Los Lagos.

Agente Ejecutor: INIA Remehue.

Agente(s) Asociado(s): INIA Quilamapu; INIA Carillanca; Universidad Austral de Chile; INIA Remehue; Agricultor Nibaldo Ruíz

Coordinador del Proyecto: Alfredo Torres, Ing. Agr., M. Sc.

Investigadores participantes: Oscar Balocchi, Oriela Romero y Hernán Acuña


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El proyecto “Sistema nacional de evaluación técnico-económica de especies y cultivares forrajeros bajo condiciones de pastoreo y corte” tiene como objetivo principal la implementación de un programa permanente de evaluación, desarrollo e incorporación de germoplasma forrajero con la finalidad de mejorar la producción, persistencia, distribución anual y calidad bromatológica en los sistemas lecheros de diferentes macrozonas. Para esto, se decidió evaluar la adaptación de distintos cultivares forrajeros a las condiciones de clima y suelo de cada zona y definir cultivares promisorios y mezclas forrajeras para los diferentes sistemas productivos lecheros de cada zona en estudio.

El trabajo se realizó durante tres temporadas a partir del año 2008, bajo el alero de INIA Quilamapu, Carillanca, Remehue y de la Universidad Austral de Chile. Se evaluó un mínimo de 25 cultivares comerciales de ballica perenne (Lolium perenne L). La principal variable evaluada fue la producción acumulada anual y total a lo largo del periodo de muestreo, datos que fueron sometidos a un análisis de varianza para determinar diferencias significativas entre tratamientos y a la prueba de Waller-Duncan en el caso de existir diferencias.

Con respecto a la producción de materia seca acumulada de los tres años, no se presentaron diferencias significativas de producción (p>0,05) en los estudios realizados en Quilamapu, Remehue, UACh y Carillanca, destacando en los dos primeros sitios, el cultivar Bealey Nea2 y Arrow AR1, acumulando sobre 28 y 25 ton MS/ha respectivamente en todo el periodo de muestreo, mientras que en el estudio llevado a cabo por la UACh, los cultivares Arrow AR1 y Platinum acumularon sobre 34 ton MS/ha. En Carillanca, los cultivares S.M.P. 2001 y RL 2001 destacaron por su productividad, sobrepasando las 27,3 ton MS/ha acumuladas. En el ensayo de Los Muermos, llevado a cabo por INIA Remehue, se presentaron diferencias altamente significativas en la productividad (p<0,01), presentando los cultivares Aberdart AR1, Aberavon y Arrow AR1 las mayores producciones, acumulando sobre 33 ton MS/ha en los tres años que duró el estudio.


En la mayoría de los sistemas lecheros de nuestro país la alimentación está basada en la pradera, debido a que es la forma más económica de alimentar al ganado bovino lechero en las condiciones agroclimáticas que imperan en el sur de Chile.

La ballica perenne (Lolium perenneL.) es la principal especie utilizada para establecer praderas permanentes artificiales que se destinan a la alimentación animal, debido fundamentalmente a su alta producción de materia seca, valor

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nutritivo, y en especial, a su capacidad de adaptarse a distintas condiciones edafoclimáticas, lo que se demuestra con la gran cantidad de cultivares existentes y que se utilizan alrededor del mundo, que a su vez, complica la elección de cual cultivar será el mejor o más adecuado a la hora de decidir sembrar (Loebel, 2009), ya que distintos cultivares presentarán distintas características productivas y de calidad nutritiva en función del sitio, año y manejo, entre otros factores.

La evaluación de distintos cultivares que se presentan en el mercado, dan la posibilidad de determinar cual o cuales se adaptan de mejor manera a ciertas condiciones agroclimáticas, por lo tanto se necesita comprobar sus aptitudes y falencias en el medio en que a los agricultores les interesa.

Lolium perenne L. es una gramínea perenne que tiene la capacidad de producir una gran cantidad de macollos (Langer, 1994), y que bajo condiciones adecuadas, puede alcanzar producciones de hasta 25 ton MS/ha/año (Kemp y col., 2007) y una gran calidad nutritiva tanto para ovinos como bovinos (Turner y col., 2002), lo cual tiene un gran impacto en la eficiencia y rentabilidad en los sistemas de producción animal (Turner y col., 2010).

Se encuentra distribuida en todo el mundo y su importancia se ve reflejada en la gran cantidad de cultivares existentes, los que difieren principalmente en época de floración, nivel de endófito, resistencia a enfermedades, estacionalidad de la producción, ploidía y nivel de azúcar (Kemp y col., 2007). Algunas de las cuales se detallan a continuación.

Ploidía. Este término se refiere al número de pares de cromosomas que presentan los diferentes cultivares de ballica, calificándose como diplodes aquellos que tienen un par de cromosomas, y como tetraploides, aquellos que tienes dos pares de cromosomas, y aunque en la naturaleza la ballicas son diplodes, por medio de mejoramiento genético, el número de cromosomas se ha duplicado artificialmente (Charlton y Stewart, 2006), lo que se traduce en un mayor tamaño celular, relación contenido celular:pared celular, contenido de CHOs solubles, proteína, lípidos y digestibilidad del forraje (Canseco y col., 2007), un menor número de macollos, pero de mayor tamaño, follaje de color más verde, hojas más grandes y gruesas (Balocchi y Teuber, 2003), y una mayor palatabilidad, incrementando el consumo por parte del animal, pudiendo producir un mayor sobrepastoreo en comparación con cultivares diploides (Charlton y Stewart, 2006).

Endófito. Es un hongo no patogénico que tiene su ciclo de vida completo dentro de Ballica perenne (Lewis y Hopkins, 2000). Sus micelios se encuentran entre las células de la vaina, extendiéndose hacia las hojas, no forman esporas, y se traspasan de generación en generación debido a que los micelios se pueden alojar en las semillas de la planta (Kemp y col., 2007, Bluett y col., 2005).

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La relación entre el hongo y su hospedero es de simbiosis, ya que la planta ofrece protección y alimento al hongo, mientras que éste, protege a la planta del ataque del gorgojo argentino Listronotus bonariensis (Kuschel) y de animales herbívoros (Lanuza y col., 2003, Torres y col. 2003). La protección se basa en la producción del alcaloide peramina, compuesto que produce un rechazo al consumo por parte del gorgojo argentino (Torres y col., 2003), mientras que la toxicidad en animales se debe a los alcaloides ergovalina y lolitrem B, los que se caracterizan por producir en el animal, cuadros de estrés calórico y el temblor de las ballicas respectivamente (Latch, 1997).

Nivel de Azúcar. En el último tiempo se ha llevado a cabo una selección de cultivares que poseen un mayor contenido de CHOs en relación a cultivares convencionales (Humphreys, 1989, Smith y col., 2004, Turner y col., 2006). Esta selección se basa principalmente en la mayor acumulación de azúcares de alto peso molecular en la base de las hojas (Pavis y col., 2001; Parsons y col., 2004).

Los cultivares denominados altos en azúcar se caracterizan por acumular una mayor cantidad de carbohidratos solubles en agua, y a pesar de que su contenido es mayor en la base de las plantas que en las láminas, los programas de mejoramiento se enfocan en aumentar la cantidad de CHOs en estas últimas (Pollock y Cairns, 1991; Pavis y col. 2001), con la finalidad de aumentar el consumo de materia seca por parte del animal, debido a la mayor digestibilidad de este tipo de forraje, y por otro, hacer coincidir la mayor cantidad de energía de estos cultivares con las necesidades energéticas de los microorganismos en el rumen (Humphreys, 1989, Turner y col., 2010), mejorando la eficiencia de captura del nitrógeno, incrementando el abastecimiento de proteína hacia el rumiante y así disminuir la excreción de nitrógeno urinario por parte del animal (Edwards y col., 2007; Cosgrove y col., 2009), debido a que solo del 20% al 25% de la proteína de las praderas es incorporada en la leche (Moorby, 2001).

III. OBJETIVOS DEL PROYECTO.

Objetivo general

Implementar un programa permanente de evaluación, desarrollo e incorporación de germoplasma forrajero para obtener cultivares con mejor producción, persistencia, distribución anual y calidad bromatológica, para los sistemas lecheros de diferentes macrozonas.


• Evaluar la adaptación de los cultivares forrajeros a las condiciones de clima y suelo de cada zona.

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• Definir cultivares promisorios y mezclas forrajeras para los diferentes sistemas productivos lecheros de cada zona en estudio.


El estudio se llevó a cabo en INIA Quilamapu, INIA Carillanca, Universidad Austral de Chile (Estación Experimental Santa Rosa) e INIA Remehue (Remehue y Los Muermos). En abril del año 2008 se establecieron 25 ó 26 cultivares de Lolium perenne disponibles en el mercado, obtenidos de diferentes empresas y evaluados a lo largo de tres años y sin riego, con excepción del ensayo realizado en INIA Quilamapu, donde se procedió a regar semanalmente en primavera y verano, y en Carillanca, efectuándose el riego a partir de octubre y en tres oportunidades.

Se evaluó principalmente productividad (kg MS/ha) a lo largo de los tres años, por medio del corte de una superficie conocida en cada parcela, dejando una altura residuo de 4-5 cm dependiendo de la época del año. Todo el forraje verde cortado fue pesado y registrado; además, del forraje cosechado se obtuvo una submuestra para determinar el contenido de materia seca (60°C por 48 hrs). El corte de las parcelas se efectuó cada vez que el promedio de altura de las plantas alcanzó 20 cm ó como máximo transcurridos 60 días después del último corte.

La aplicación de fertilizante a la siembra y de mantención se realizó en función del análisis de suelo de cada sitio, aplicándose una dosis de nitrógeno posterior a cada cosecha en función de las condiciones climáticas.

Para analizar los datos se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con 25 ó 26 tratamientos (cultivares) y 3 bloques. Los datos obtenidos en este diseño, fueron comparados por medio de un análisis de varianza y en los casos donde existieron diferencias significativas entre cultivares, se realizó la prueba de comparación de medias de Waller-Duncan.

Otras evaluaciones

En INIA Quilamapu, y durante la primera temporada de crecimiento, se realizó una caracterización morfofisiológica de 25 cultivares de ballica perenne. En cinco ocasiones se midió antes del corte, la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (FIPAR) por el dosel, con un ceptómetro (Decagon devices, USA). Durante la primavera y verano se estimó la precocidad, registrando la fecha de espigadura, usando una escala de 5 puntos (1 precoz - 5 tardío). Se midió la altura de planta y se evaluó el área foliar de la última hoja plenamente expandida.

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En la UACh se determinó vigor de establecimiento y características morfológicas. En el primero de ellos, a las 4 semanas post-siembra se seleccionaron 5 hileras al azar en cada parcela, descartando los bordes. En cada una de éstas se eligió al azar un transepto de 20 cm, en el cual se contó el número de plantas, para luego calcular su densidad (plantas/m2). A las 8 y 12 semanas post-siembra, se extrajeron al azar 10 plantas de cada parcela para determinar individualmente el número de macollos por planta. Con respecto a las características morfológicas, se extrajeron al azar 10 plantas de cada parcela a las cuales se le midió el largo y ancho de lámina. Esta medición se efectuó en la hoja más nueva, pero completamente expandida. Esta variable fue evaluada a las 4, 8 y 12 semanas post-siembra.

Al final del ensayo y en la localidad de Los Muermos se determinó proteína bruta y digestibilidad de 25 cultivares.

V. RESULTADOS DEL PROYECTO.

Producción acumulada.

En todos los sitios analizados, en promedio, las mayores producciones acumuladas se presentaron en los ensayos llevados a cabo en las dependencias de la UACh y en Los Muermos, con 30,6 y 30,5 ton MS/ha, respectivamente, luego de tres años de evaluación. Al evaluar según año, las mayores producciones promedio se registraron para el primer año en Los Muermos con 16,7 ton MS/ha (Figura 5), en Carillanca para el segundo año con 10,8 ton MS/ha (Figura 2), mientras que en el tercero, destacó la producción obtenida en la UACh con 11,7 ton MS/ha (Figura 3), la cual fue muy superior a las producciones obtenidas en los otros ensayos al tercer año de evaluación, llegando a triplicar la producción obtenida en Los Muermos y duplicar la obtenida en INIA Remehue en el mismo año. Al tomar en cuenta todos los sitios de ensayo, la mayor producción acumulada por especie la presentó Arrow AR1, con alrededor de 34,4 ton MS/ha en la UACh, producción que se repartió uniformemente a través de los años (30%, 32% y 38% para el primer, segundo y tercer año respectivamente), mientras que por año, los mayores rendimientos lo presentaron los cultivares Aberavon (18,4 ton MS/ha), el primer año y Alto AR1 (11,7 ton MS/ha) el segundo año, ambos en Los Muermos (Figura 5), mientras que en el tercer año destacó Jumbo (13,1 ton MS/ha) en la UACh (Figura 3).

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Figura 1. Producción acumulada INIA Quilamapu, localidad Los Ángeles.

En el campo experimental de INIA Quilamapu se presentaron diferencias significativas (p<0,05) en la productividad anual de los cultivares de Ballica perenne, destacando los cultivares Arrow AR1 y Bealey Nea2, y junto con ellos la línea RL 2001 (11,7 ton MS/ha), Aberdart AR1 (8,8 ton MS/ha) y Quartet (10 ton MS/ha) en el primer, segundo y tercer año respectivamente (Figura 1), así también, las mayores producciones acumuladas la lograron los dos cultivares inicialmente mencionados, cuyo rendimiento bordeó las 29 ton MS/ha en todo el periodo de muestreo. Al promediar las producciones anuales de todos los cultivares, el aporte de productividad del primer, segundo y tercer año fue de 39,9%, 30% y 30% respectivamente, porcentajes que junto con el ensayo llevado a cabo por la UACh son similares y constantes en comparación con los obtenidos en los dos ensayos llevado a cabo por INIA Remehue y en el ensayo de INIA Carillanca.

Figura 2. Producción acumulada INIA Carillanca, localidad Temuco.

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Figura 3. Producción acumulada UACh, localidad Valdivia.

En el ensayo realizado por la UACh no se encontraron diferencias significativas (p>0,05) de producción acumulada en los cultivares. Los mayores rendimientos de materia seca a lo largo del periodo de muestreo fueron para Platinum, Arrow AR1 y Revolution AR1, sobrepasando todas ellas las 33,5 ton MS/ha. En la cosecha del año 1 y 3 tampoco se observaron diferencias significativas en producción (p>0,05), obteniendo los cultivares Revolution AR1 (11 ton MS/ha) y Jumbo (13,1 ton MS/ha) las mayores producciones. En el año 2009, destacó la producción de Platinum y Arrow AR1, con sobre 11 ton MS/ha cada una (Figura 3) y la cual difirió estadísticamente del resto de los cultivares (p<0,05). Al promediar la producción acumulada por año de todos los cultivares, ésta se subdividió en 32%, 29,8% y 38,1% en el primer, segundo y tercer año, respectivamente.

En el ensayo realizado en INIA Carillanca (Figura 2), las mayores producciones acumuladas las obtuvieron los cultivares S.M.P. 2001 y RL 2001, con producciones que superaron las 27,3 ton MS/ha. Al promediar la producción acumulada por año de todos los cultivares, ésta se subdividió en 36,8%, 38,4% y 24,8% en el primer, segundo y tercer año respectivamente, presentándose las mayores producciones en el segundo año con 9,95 ton MS/ha promedio. En el primer año, la producción del cultivar Banquet AE destacó con 11,2 ton MS/ha, bajando drásticamente su rendimiento con respecto a los otros cultivares en los siguientes años. Posteriormente, en el segundo y tercer año, Alto AR1 y Engorda Mix obtuvieron las mayores producciones, con 11,7 y 7,8 ton MS/ha respectivamente (Figura 2).

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Figura 4. Producción acumulada INIA Remehue, localidad Remehue

Con respecto a la localidad de Remehue, tanto en el total acumulado como en el primer y segundo año no se observaron diferencias significativas (p>0,05) en la producción, destacando en el primer año los cultivares Aries AR1 y Bealey Nea2 con una producción sobre 9 ton MS/ha, y en el segundo, Bealey Nea2 y Arrow AR1 con rendimientos que sobrepasaron las 10,5 ton MS/ha. En el tercer año se presentaron diferencias significativas con respecto a la producción (p<0,05), destacando Bealey Nea2 con 8,2 ton MS/ha, superando en un 18% al mas próximo cultivar. Con respecto a la producción total acumulada de los tres años, destacó el cultivar Bealey Nea2 con 28,8 ton MS/ha (Figura 4). Al promediar la producción acumulada por año de todos los cultivares, ésta se subdividió en 34,3%, 42,1% y 24,4% en el primer, segundo y tercer año respectivamente.

Figura 5. Producción acumulada INIA Remehue, localidad Los Muermos.

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En el sector de los Muermos, en los totales anuales y en el acumulado, se presentaron diferencias altamente significativas (p<0,01) en la producción de materia seca, destacando en el primer, segundo y tercer año Aberavon, Alto AR1 y Aberdart AR1 con 18,4, 11,7 y 6,9 ton MS/ha respectivamente (Figura 5), mientras que en el total acumulado, destacó Aberdart AR1 con 35,7 ton MS/ha. Como promedio, la producción acumulada por año correspondió al 54,8% en el primer, 32,1% en el segundo y 13% en el tercero.

Caracterización morfofisiológica.

Durante la primera temporada de crecimiento (2008/09), la producción de MS de cada corte correlacionó positivamente (P<0,05) con la producción de MS total, con coeficientes de correlación que fluctuaron entre 0,50 (corte 3) y 0,76 (corte 1). El primer corte aportó el 23% de la producción de MS total; los cortes 2 al 7 aportaron un 12% en promedio; el corte final aportó sólo un 5%. El ACP se realizó con las variables que correlacionaron significativamente con la producción de MS total. De este modo el ACP capturó el 86,8% de la variabilidad de los datos. La MS total y la producción de MS en el primer corte (C1) aportan un 50% al CP1. Mientras que la variable que más aportó al PC2 fue la FIPAR (60%). La producción de MS total correlacionó positivamente con la FIPAR y altura de planta y negativamente con el índice de precocidad. La cercanía de un cultivar a cada vector y su distancia desde el origen, estiman el grado de expresión del carácter. Por ejemplo, el cultivar Bealey Nea2 logró la mayor producción de MS total, sin embargo, muestra un bajo valor de CP1, debido a que es un cultivar semi-tardío y que presenta una alta capacidad para interceptar radiación. Los cultivares Arrow AR1 y RL 2001 presentan un alto PC1 y en consecuencia, una alta producción de MS, lo que se asocia a la mayor altura de planta. Los cultivares Jumbo, Quartet AR1 e Ideal fueron los menos productivos debido a su baja precocidad (tardío).

Vigor de establecimiento.

En el análisis de germinación se observó que sólo seis cultivares presentaron un porcentaje inferior al 85% (Extreme: 84%, Aberavon: 82%, Aberdart AR1: 55%, Ideal: 84%, Engorda Mix: 84% y Dura Mix: 79%). En promedio, la emergencia de las plantas ocurrió el 06 de mayo, es decir, 10 días posterior a la siembra.

En la medición de establecimiento (plantas/m2) realizada a las 4 semanas post-siembra, se observaron diferencias significativas, donde Revolution AR1 (1.958 pl/m2), Alto AR1 (1.778 pl/m2) y Arrow AR1 (1.762 pl/m2), tuvieron la mayor densidad de plantas, mientras que Jumbo, Ideal, Dura Mix, Aberdart BE, SMP 2001 y Aston Energy registraron la menor, no superando las 1.000 plantas/m2. En el caso de Ideal y Dura Mix, su menor densidad puede ser explicada por su menor porcentaje de germinación detectada en laboratorio.

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Sin embargo, todos los cultivares tuvieron una densidad de plantas superior a 500 plantas/m2, que es valor considerado como mínimo para asegurar un buen establecimiento.

A las 8 semanas post-siembra, se observaron diferencias significativas (p<0,05) entre los cultivares en el número de macollos por planta. Siendo el grupo con mayor cantidad de macollos por planta: Aberdart AR1, Alto AR1 y Bealey Nea2; mientras que los con menor cantidad correspondieron a Aston Energy y Dura Mix. Sin embargo, a las 12 semanas estas diferencias desaparecen y los cultivares muestran similar nivel de macollamiento.

Características morfológicas.

En la medición de las 4 semanas posterior a la siembra existe una diferencia significativa entre cultivares, destacando con la mayor longitud de hojas Banquet AE, Engorda Mix y RL 2001. Mientras que los cultivares con las hojas más cortas correspondieron a Aberavon y Jumbo.

En la medición de las 8 semanas los cultivares con hojas mas largas fueron Bealey Nea2 y Revolution. A las 12 semanas, se observa nuevamente a Banquet AE con el mayor largo, seguido de Revolution y Nui, siendo Temprano, Jumbo y Aston Energy los cultivares con las hojas más cortas.

En la evaluación de las 4 semanas los cultivares Banquet AE, Aston Energy, Sterling AR1 y Bealey NEA2 son los con mayor ancho de lámina y One 50 AR1, Jumbo y Aberavon las con hojas más angostas. A los 8 semanas Bealey Nea2 es el cultivar con mayor ancho de lámina, mientras que para el tercero, el con hojas más anchas corresponde a Aries AR1 y el con menor ancho a Temprano. Se encontró una efecto significativo de la ploidía sobre el ancho de lámina de los cultivares, siendo los cultivares tetraploides los que obtuvieron un mayor ancho de lámina.

Calidad nutritiva.

Al final del periodo de muestreo, los cultivares Ideal y Extreme BE presentaron los mayores niveles de proteína bruta, sobrepasando el 21%, mientras que en el caso de la Digestibilidad in vitro, Jumbo y Sterline AR1 presentaron las mayores digestibilidades (Cuadro 1).

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A pesar de que no en todas las localidades se presentaron diferencias significativas (p<0,05) con respecto a la producción, en todas ellas destacó el cultivar diploide Arrow AR1, presentando las mayores producciones en INIA Quilamapu, Carillanca y la UACh, obteniendo en esta última localidad 34,4 ton MS/ha. Este cultivar también presentó una gran producción en Remehue (25,5 ton MS/ha) y Los Muermos (33,1 ton MS/ha) siendo, en este último sitio sólo superado por el cultivar alto en azúcar Aberdart AR1 (35,7 ton MS/ha) que además, presentó la mayor producción acumulada de todos los ensayos, y una de las mayores producciones en el ensayo llevado a cabo en INIA Carillanca (27,6 ton MS/ha)

Dentro de los cultivares tetraploides, Bealey Nea2 destacó en dos de las localidades, con una producción acumulada de 29,2 y 28,8 ton MS/ha, en INIA Quilamapu e INIA Remehue, respectivamente.

Uno de los aspectos más importantes de este tipo de estudios, es la posibilidad de probar, bajo distintas condiciones agroclimáticas, los distintos cultivares que se encuentran en el mercado, y cuyos resultados impactan directamente a los agricultores, ya que al existir una lista de variedades realizada por una entidad independiente y especializada, se tiene certeza de la validez de los resultados.

En el futuro, se debería adoptar un sistema nacional de evaluación de forrajeras que incluya a la gran mayoría de los participantes de la cadena láctea, con la finalidad de generar un producto que indique cuales son los mejores cultivares, en lo que respecta a producción y calidad, en diferentes zonas agroclimáticas.

Cuadro 1. Calidad nutritiva de cultivares evaluados en Los Muermos (sept. 2011).

CultivarProteína bruta (%)

Digestibilidad in vitro Cultivar

Proteína bruta (%)

Digestibilidad in vitro

S.M.P 2001 20,4 87,5 Aberavon 20,7 86Bealey Nea2 20,9 85,1 Aston Energy 18,9 88,2Duramix 19,4 87,2 Aries AR1 18,4 86,6Quartet AR1 18,4 87,9 Alto AR1 19,9 86,8Ideal 21,4 85 Arrow AR1 19,3 88,2Jumbo 18,9 88,7 Platinum 18,9 85,9Aberdart BE 18,4 84,7 Temprano 18,2 86,9R L 2001 17,1 88,2 Banquet AE 17,3 87,3One 50 AR1 16,3 86,2 Aberdart AR1 17,2 88,4Karatos 17,5 87,4 Hillary AR 1 17,7 87,4Sterline AR1 18,6 88,5 Revolution AR1 18,7 88,3Nui 19,2 86,7 Engorda Mix 16,5 86,7Extreme BE 21,2 83,9

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VII. BIBLIOGRAFÍA

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PROYECTOEVALUACIÓN Y MANEJO AGRONÓMICO DE CULTIVOS SUPLEMENTARIOS POR MACROZONAS HOMOGÉNEAS.

Código: M2P17

Región o Regiones de Ejecución: Región del Biobío, La Araucanía y Los Lagos.

Agente Ejecutor: INIA Remehue.

Agente(s) Asociado(s): INIA Quilamapu, INIA Carillanca, INIA Remehue

Coordinador del Proyecto: Alfredo Torres, Ing. Agr., M. Sc

Investigadores participantes: Oriela Romero y Hernán Acuña.


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La gran mayoría de los sistemas pastoriles en nuestro país se basan en la alimentación directa de la pradera, pero ésta a lo largo del año, no logra satisfacer los requerimientos del ganado, en especial, en aquellas épocas críticas como lo son verano e invierno, por lo que estrategias de manejo de pastoreo, conservación de forraje y utilización de cultivos suplementarios, deberían ser realizadas con la finalidad de proveer forraje de buena calidad y cantidad en aquellas épocas críticas.

Para suplir esta necesidad, las brassicas (nabos, raps, coles y rutabagas), sorgo y ballicas de rotación corta son una alternativa para el sector lechero, que permite suplir el déficit, en el balance forrajero, de la época estival e invernal. Sin embargo, hay poca información sobre el comportamiento productivo de éstas especies en condiciones edafoclimáticas particulares. Es por eso que este proyecto aporta información con la visión local de tres regiones, respecto a los temas técnicos de cultivares suplementarios de verano (nabos, raps y sorgo) y de invierno (coles y rutabaga) junto con ballicas de rotación corta que permitan su mejor aprovechamiento como alimento para la producción de leche en la zona sur, con la finalidad de otorgar al agricultor la mejor opción según las diferentes condiciones edafoclimáticas imperantes.

El objetivo del proyecto fue estudiar factores agronómicos que inciden en una producción eficiente de los cultivos suplementarios en relación a su rendimiento, distribución y calidad, evaluando la adaptación de los cultivos forrajeros en distintas condiciones de clima y suelo presentes en las Regiones del Biobío, La Araucanía y Los Lagos y se definió los cultivos forrajeros suplementarios más promisorios para los diferentes sistemas productivos lecheros de cada zona en estudio, destacando en la localidad de INIA Remehue las variedades de nabo Rival y Delilah con producciones promedio sobre las 10,5 ton MS/ha en la primera temporada de evaluación, mientras que en la segunda, Samson para su uso durante toda la temporada (8,5 ton MS/ha promedio). En raps, destacó la variedad Goliath en ambas temporadas de evaluación, promediando 8,8 ton MS/ha, mientras que en los cultivos de invierno destacó la col Caledonian en ambas temporadas (12,4 ton MS/ha promedio). En rutabaga, las variedades Dominion y Winton destacaron en la primera y segunda temporada, promediando 13,6 y 8,9 ton MS/ha respectivamente. En Carillanca, bajo riego, el mayor rendimiento en coles lo registró Caledonian (11,5 ton MS/ha), mientras que en nabos fue Rival (12,6 ton MS/ha), y en condiciones de secano, las mayores producciones las obtuvo el nabo Delilah (7,4 ton MS/ha) y la col Regal (8 ton MS/ha), todos ellos en la segunda cosecha.

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Los forrajes suplementarios, y en especial las brassicas, alivian en cierta medida la falta de alimento en las épocas donde se evidencia una escasez de forraje como lo es en verano e invierno (Inostroza et al., 2010, Torres y Santana, 2010), de una manera temporal, aportando una gran producción de MS y un buen valor nutritivo (White et al., 2007; Parga et al., 2009; Jacob y Ward, 2011) que puede ser consumido “in situ” desde el verano hasta el invierno (de Ruitier et al., 2009) y en franjas diarias, para disminuír las pérdidas por pisoteo (Demanet y Canales, 2007), lo que se traduce en un menor costo de producción por medio de la cosecha directa por parte del animal (Jellings y Fuller, 2003), extendiendo la estación de pastoreo (Koch, 2005), y cuya elección de especie y/o cultivar a sembrar, deberá basarse principalmente en la época en que se utilizará por los animales, indicando Torres (2010) que una de las ventajas de estos cultivos suplementarios es que presentan cultivares tanto de corto como de largo período vegetativo, que poseen buena adaptación al déficit hídrico del verano y a las bajas temperaturas del invierno y además se comportan adecuadamente en suelos con algunas limitaciones, como algún grado de acidez, y en sectores donde no se pueden cultivar especies más exigentes como la alfalfa y maíz.

Dentro de las brássicas forrajeras, destacan el nabo (Brassica campestirs ssp. rapifera) y raps (Brassica napus ssp. oleífera) que se caracterizan por ser de corta estación, y coles (Brassica oleracea var. acephala) y rutabaga (Brassica napus var. Napobrassica) que son de estación completa (Koch, 2005). Tal es el aporte y éxito de éste tipo de cultivos, que en Nueva Zelanda, cada año, se siembran sobre 250.000 hectáreas (Beare et al., 2006), destacando Torres (2010) que nabos forrajeros y raps pueden ser tan rápidos desde que se siembran hasta su primera utilización, que en algunos cultivares sólo necesitan 90 días, mientras que los cultivos de invierno como las rutabagas y coles necesitan al menos de 5 meses desde la siembra hasta su primera utilización.

Estas especies son bianuales, crecen vegetativamente el primer año y producen semilla al siguiente. Sin embargo en alimentación animal, se consideran como un cultivo anual (White et al., 2007). Se caracterizan por ser resistentes a la sequía, al frío (Teuber et al., 2009), en especial las plantas maduras (Koch, 2005). Poseen una rápida tasa de crecimiento, contribuyendo a un rápido control de malezas, mejorando la cama de semillas para la futura renovación de praderas (Belesky et al., 2007, de Ruitier et al., 2009) y algunas, tienen la capacidad de rebrotar una vez producida la defoliación, otorgando una mayor flexibilidad en la época de siembra y en su utilización (Jacobs y Ward, 2008). Presentan una alta concentración y retención de nutrientes en la época estival e invernal, un bajo contenido de fibra, niveles medios de proteína, altos niveles energéticos, y un alto contenido de agua en sus tejidos (Belesky et al., 2007).

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Aunque no se han determinado niveles de fertilización óptimos para este tipo de cultivos (Bernier y Meneses, 1983), se debe tomar en cuenta que la fertilización nitrogenada y azufrada puede producir un aumento en el compuesto S-metilcisteina sulfóxido (SMCO), especialmente en la col. Este compuesto aminoacídico no proteico que produce la anemia de la col se empieza a acumular una vez que las plantas entran al estado reproductivo y/o con un exceso de fertilización nitrogenada, cuyos síntomas en el animal se expresan en una disminución del consumo y de ganancia de peso (White y col., 2007), por lo que el manejo de los animales, debería evitar la utilización de este alimento en la época cercana a la floración, hasta que se tenga una mayor claridad del efecto de la fertilización sobre estos compuestos (Beare et al., 2006), aunque algunas empresas ya cuentan con cultivares seleccionados por su bajo nivel de SMCO (PGG Wrightson Seeds, 2011, Agriseeds, 2011). También, presentan compuestos denominados glucosinolatos, los cuales actúan como biofumigantes del suelo (Fulkerson, 2008) y que pueden afectar el desarrollo normal de la tiroides en el animal (Fales et al., 1987).


Objetivo general

Estudiar los principales factores agronómicos que inciden en una producción eficiente de los cultivos suplementarios de invierno y verano en relación a su rendimiento, distribución, calidad y costos.


• Evaluar la adaptación de los cultivos forrajeros suplementarios en estudio a las condiciones de clima y suelo de cada zona.

• Definir los cultivos forrajeros suplementarios más promisorios para los diferentes sistemas productivos lecheros de cada zona en estudio.


Se realizaron ensayos de campo bajo corte en 3 macrozonas lecheras de la zona centro-sur y sur de nuestro país, INIA Quilamapu (Región del Biobío), INIA Carillanca (Región de la Araucanía) e INIA Remehue (Región de Los Lagos), considerando las siguientes especies: nabos, raps, coles rutabagas, sorgo, ballicas anuales y bianuales.Las evaluaciones se realizaron en parcelas, con un tamaño de acuerdo a cada cultivo suplementario. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con 3 ó 4 repeticiones. En dichas parcelas se determinó el grado de adaptación de los cultivares al suelo y clima, su producción, distribución y calidad bromatológica. Además, se estudió el efecto de algunos factores agronómicos como fecha de siembra, fertilización y cosecha.

257

En INIA Remehue, en las temporadas 2009/10 y 2010/11 se utilizaron 13 variedades de nabo, 6 de raps, 7 de coles y 5 de rutabaga, realizando la siembra entre octubre y noviembre de cada año, junto con la aplicación de un herbicida pre emergente. La fertilización consistió en 150 U de N/ha parcializadas en dos aplicaciones, a la siembra y al cierre de la canopia. La cosecha se realizó en una superficie de 1 m2 y de manera escalonada en el tiempo, con la finalidad de tener una estimación de la producción máxima que pueden llegar a alcanzar estos cultivos, ya sea en la época estival (nabos y raps) como invernal (coles y rutabaga). En el caso de nabos y rutabagas, en cada cosecha se procedió a tomar una submuestra de plantas y a separar el bulbo de las hojas, mientras que en raps y coles, el material se cosechó dejando un residuo de 20 cm. Una vez cosechado el material, éste se secó en una estufa de aire forzado para obtener así el porcentaje de MS, y con este valor, extrapolar la producción por hectárea. Una vez en la temporada se determinó la calidad bromatológica.

En INIA Carillanca, durante el otoño de 2010 se evaluaron 3 variedades de ballicas anuales bajo condiciones de secano, como alternativas de pastoreo a fines de invierno y posterior conservación de forraje como ensilaje. Las variedades fueron sembradas en dosis de 30 kg/ha, con una fertilización de: N 50 kg/ha, P2O5 120 kg/ha y Potasio 50 kg de K2O/ha. Durante la primavera del mismo año se establecieron dos jardines de forrajes suplementarios con especies evaluadas en riego y secano, evaluando 4 variedades de coles y 4 de nabos. El establecimiento del ensayo en secano se realizó en octubre de 2010, y en riego, las brássicas fueron sembradas en noviembre de 2010. La fertilización se realizó según el análisis de suelo. Se determinó materia seca, recuperación al corte y producción total.

En INIA Quilamapu el experimento de nabos se estableció en el Campo Experimental Human. Se sembró en parcelas, recibiendo una fertilización en función del análisis de suelo. Se aplicó 200 kg/ha de urea, la mitad a la siembra y el resto antes del cierre de la canopia. Las malezas se controlaron de forma manual y se regó por tendido. Tres cultivares; Balance y Samson de ciclo corto (70 días) y Gigante Violeta de ciclo largo (120 días) fueron sembrados en cuatro fechas: 15 y 30 de octubre, y 16 y 30 de noviembre del 2009. El experimento se organizó en un diseño de bloques completos al azar, con arreglo factorial de los tratamientos fecha de siembra y cultivares, con cuatro repeticiones. Se evaluó el crecimiento y desarrollo de hojas y raíces, mediante muestreos destructivos. En todas las fechas de siembra se realizó el primer muestreo 30 días después de la siembra. Posteriormente, se efectuaron tres muestreos por fecha cada 15 días. Se determinó el número de hojas plenamente expandidas, área foliar y diámetro de raíz. Finalmente se determinó el peso seco de hojas y raíces mediante secado en horno con ventilación forzada a 65°C hasta alcanzar peso constate. Se registró la temperatura media diaria del aire y se calculó el tiempo térmico acumulado en cada muestreo. Se calculó la tasa de aparición de hoja (TAH), tasa de expansión foliar (TEF), tasa de crecimiento

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relativo de hoja (TCRhoja) y raíz (TCRraíz) y la tasa de expansión de la raíz (TER). La producción de materia seca (MS) se determinó en 2 metros lineales de las 4 hileras centrales. Los datos fueron analizados mediante ANDEVA y prueba de DMS para comparación de medias, con un nivel de significancia del 5%.

Para el Sorgo forrajero el ensayo se estableció en la estación experimental Santa Matilde de Bioleche, y en un suelo con niveles medios a altos de fertilidad. Se sembró el hibrido Sordán 79 en parcelas, recibiendo una fertilización base en función del análisis de suelo. Se probaron dos fechas de siembra (diciembre de 2009) y dos estrategias de fertilización nitrogenada. La estrategia de fertilización consistió en dos dosis de nitrógeno (75 y 150 kg de N/ha) aplicado como urea completo a la siembra y en tres parcialidades. Además se midió altura de planta y número de hojas plenamente expandidas en dos periodos antes del primer corte, con el fin de calcular la tasa de elongación de tallos (TET) y la tasa de aparición de hojas (TAH). Se registró la temperatura media diaria del aire para calcular el tiempo térmico acumulado durante la temporada de crecimiento. Las parcelas se regaron por tendido y las malezas se controlaron de forma manual. Para la evaluación de la densidad poblacional y fertilización nitrogenada en Sorgo se establecieron tres ensayos en dos localidades representativas del Llano Central de la Región del Biobío. Dos en el campo experimental Santa Rosa (SR) de INIA en Chillán y uno en la estación experimental Santa Matilde (SM) de Bioleche en Los Ángeles. Durante la temporada 2009/10 se estudió el efecto de la fertilización nitrogenada en Santa Rosa y Santa Matilde y durante la temporada 2010/11 se estudió el efecto de la fertilización nitrogenada y densidad poblacional en Santa Rosa. La siembra se realizó en parcelas que recibieron una fertilización en base al análisis de suelo. En SR-2009/10 se probaron cuatro dosis de N (25, 50, 75 y 150 kg N/ha) junto a dos estrategias de corte (55 y 80 cm).

En SM-2009/10 se probaron las mismas 4 dosis de N pero con dos fechas de siembra. En SR-20010/11 se probaron ocho combinaciones entre dos dosis de semillas (11 y 25 kg/ha), dos distancias entre hilera (20 y 50 cm) y dos dosis de fertilización nitrogenada (75 y 150 kg de N como urea). En todos los ensayos de Sorgo se evaluó la producción de materia seca mediante cortes a 10 cm sobre el nivel del suelo cuando la planta alcanzó 80 cm de altura. Se determinó el peso fresco en terreno y luego una sub-muestra fue secada en horno con ventilación, para determinar porcentaje de materia seca. Ambos estudios en Sorgo se organizaron en un diseño de bloques completamente al azar con cuatro repeticiones. Los datos se analizaron mediante ANDEVA y prueba de DMS para comparación de medias.

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Resultados INIA Remehue.

Nabos.En la temporada 2009/10, la variedad Rival presentó estadísticamente (p<0,05) las mayores producciones en la primera cosecha (90 DPS), alcanzando sobre 11 ton MS/ha, mientras que ha medida que avanzó la temporada destacó la variedad Delilah con producciones de 12,4 y 11,6 ton MS/ha. En la segunda cosecha (117 DPS), las variedades que presentaron las mayores producciones fueron, en orden decreciente: Civasto, Barkant, Delilah, Gigante Violeta y Dynamo, mientras que en la tercera cosecha (145 DPS), sólo Delilah presentó una producción significativamente superior (p<0,01), alcanzando sobre las 11,6 ton MS/ha, En promedio de las tres cosechas, destacaron las variedades Rival (10,7 ton MS/ha) y Delilah (10,5 ton MS/ha).

Cuadro 1. Producción de 13 variedades de nabo en INIA Remehue, temporada 2009/10.

Variedad19-01-2010

(90 DPS)15-02-2010 (117 DPS)

15-03-2010 (145 DPS)

Promedio

Producción H/B Producción H/B Producción H/B Producción H/BRival 11.182 a 8,97 11.291 abc 3,48 9.767 abc 3,51 10.747 5,32New York 7.383 c 3,45 8.282 d 1,53 7.678 cd 1,16 7.781 2,04Green Globe 7.773 bc 7,40 8.636 cd 3,45 6.700 d 1,93 7.703 4,26Marco 8.733 bc 4,42 11.471 ab 1,66 9.144 bc 1,38 9.782 2,49Barkant 8.759 bc 6,90 12.444 a 3,55 9.795 abc 2,60 10.333 4,35Dynamo 9.480 b 4,52 11.816 a 2,19 8.244 cd 1,08 9.847 2,60Delilah 7.632 bc 3,58 12.437 a 1,58 11.630 a 0,67 10.566 1,94Blanco de Lugo 8.453 bc 5,56 10.941 abcd 11,74 6.176 d 14,51 8.523 10,60Civasto 7.993 bc 3,38 12.854 a 1,96 9.741 abc 1,61 10.196 2,32Gigante Violeta 8.607 bc 3,76 11.875 a 2,13 8.830 bc 1,58 9.771 2,49Samson 8.373 bc 2,28 10.788 abcd 1,41 7.739 cd 2,21 8.966 1,96Rondo 7.059 c 3,99 10.099 abcd 1,60 10.409 ab 2,12 9.189 2,57York Globe 7.728 bc 4,62 8.829 bcd 1,51 8.140 cd 0,84 8.232 2,32Promedio 8.396 4,83 10.905 2,91 8.769 2,71 9.357 3,48Pr>F 0,001 0,003 0,000

Valores dentro de columnas con diferente letra, presentan diferencias estadísticamente significativas (Waller–Duncan, 5%).

La relación hoja:bulbo varió entre los distintos cultivares y cosechas desde 14,51 a 0,67, en las variedades Blanco de Lugo y Delilah respectivamente ambos en la tercera cosecha (Cuadro 1), así también en promedio, estos cultivares presentaron la mayor y menor relación hoja:bulbo. A medida que avanzó la temporada, la mayoría de las variedades disminuyeron o mantuvieron la relación hoja:bulbo, con exepción de Blanco de Lugo, que

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aumentó considerablemente esta relación, lo que se tradujo en una notable disminución de la productividad total (Cuadro 1).

En la temporada 2010/11 (Cuadro 2), a los 82 días posterior a la siembra (1ra cosecha) destacaron las variedades Rival y Barkant, de madurez temprana, y cuyas producciones estuvieron por sobre las 9,7 ton MS/ha. A medida que avanzó la temporada (116 días), las variedades Dynamo y Samson cobraron mayor importancia, con producciones de 9,7 y 10,6 ton MS/ha respectivamente, y en la última cosecha, 147 días posterior a la siembra, las variedades Barkant y Samson volvieron a imponerse con 6,6 ton MS/ha cada una, junto con Green Globe cuya producción alcanzó 6,5 ton MS/ha, destacando por su madurez tardía. De todas maneras, en promedio, se observó que las mayores producciones se presentaron en la primera cosecha (8,3 ton MS/ha), mientras que las menores en la última (5,1 ton MS/ha).

Cuadro 2. Producción de 13 variedades de nabo en INIA Remehue, temporada 2010/11.

Variedad25-01-2011

(82 DPS)28-02-2011 (116 DPS)

31-03-2011 (147 DPS)

Promedio

Producción H/B Producción H/B Producción H/B Producción H/BRival 9.978 a 2,64 6.132 cd 2,10 4.050 bc 0,80 6.720 1,84Balance 9.414 abc 3,09 6.204 bcd 1,60 5.587 ab 0,64 7.068 1,78Green Globe 7.995 bcde 5,36 7.355 abcd 1,96 6.555 a 1,56 7.301 2,96Marco 9.304 abcd 1,22 8.173 abc 0,97 6.004 ab 0,61 7.827 0,94Barkant 9.718 ab 1,94 6.522 bcd 1,29 6.632 a 1,05 7.624 1,43Dynamo 7.696 cde 2,70 9.749 ab 0,88 5.119 ab 0,68 7.521 1,42Delilah 6.997 e 1,81 6.972 bcd 0,52 4.516 abc 0,38 6.161 0,90Blanco de Lugo 7.719 cde 11,38 6.797 bcd 5,95 2.410 c 4,34 5.642 7,22Civasto 8.127 abcde 2,14 8.544 abc 1,16 3.874 bc 0,28 6.848 1,19Gigante Violeta 7.346 de 2,76 4.580 d 0,81 4.403 abc 0,74 5.443 1,44Samson 8.278 abcde 2,20 10.648 a 0,91 6.663 a 0,38 8.529 1,16Hunter 7.840 bcde 12,51 8.630 abc 5,00 5.710 ab 2,61 7.393 6,71York Globe 8.295 abcde 2,66 6.147 cd 1,58 5.360 ab 0,74 6.601 1,66Promedio 8.362 2,75 7.419 1,38 5.145 0,81 6.975 1,65Pr>F 0,014 0,019 0,002

Los valores dentro de columnas,con diferente letra, presentan diferencias estadísticamente significativas (Waller – Duncan, 5%).

Con respecto a la relación hoja/bulbo, en todo el periodo de muestreo, las variedades Blanco de Lugo y Hunter, presentaron las mayores relaciones (7,2 y 6,7 en promedio respectivamente), mientras que Marco y Delilah presentaron las menores, con 0,94 y 0,90 respectivamente, como promedio de las tres cosechas realizadas en la temporada (Cuadro 2).

261

Raps.En la cosecha 2009/10 de raps (Cuadro 3), sólo en la primera (78 DPS) se presentaron diferencias altamente significativas en producción (p<0,01), destacando la variedad Goliath con 11,4 ton MS/ha. En las otras dos cosechas no se presentaron diferencias en la producción, destacando Winfred e Interval en la segunda, mientras que en la tercera, Interval presentó la mayor producción (9,2 ton MS/ha). En el promedio de las tres cosechas, Interval presentó las mayores producciones (9,7 ton MS/ha).

Cuadro 3. Producción de 6 variedades de Raps en INIA Remehue, temporada 2009/10.

Variedad18-01-2010

(78 DPS)16-02-2010 (107 DPS)

16-03-2010 (135 DPS)

Promedio

Producción Producción Producción ProducciónWinfred 8.205 b 10.518 7.668 8.797Bonar 8.763 b 8.575 7.992 8.443Interval 9.608 b 10.517 9.271 9.799Licapo 8.636 b 8.428 8.595 8.553Goliath 11.423 a 10.228 6.859 9.503Titan 8.880 b 9.598 7.691 8.723Promedio 9.252 9.644 8.012 8.970Pr>F 0,002 0,089 0,149

Los valores dentro de columnas con diferente letra, presentan diferencias estadísticamente significativas (Waller – Duncan, 5%).

Con respecto a las variedades de Raps en la temporada 2010/11 (Cuadro 4), sólo en la primera cosecha (82 DPS) se observaron diferencias altamente significativas en la producción (p<0,01), presentando la variedad Goliath los mayores rendimientos (13,9 ton MS/ha), mientras que en las otras dos cosechas (117 y 200 días posterior a la siembra), las variedades no difirieron estadísticamente en producción, aun así, destacó Interval (6,5 ton MS/ha) y Winfred (5,3 ton MS/ha) en la segunda y tercera cosecha respectivamente.

Cuadro 4. Producción de 6 variedades de Raps en INIA Remehue, temporada 2010/11.

Variedad25-01-2011

(82 DPS)01-03-2011 (117 DPS)

23-05-2011 (200 DPS)

Promedio

Producción Producción Producción Promedio Winfred 7.860 b 4.778 5.346 5.995Interval 7.938 b 6.508 4.830 6.425Licapo 6.420 bc 4.980 4.020 5.140Goliath 13.901 a 5.494 5.183 8.193Titan 5.840 c 3.389 3.460 4.230Promedio 8.392 5.030 4.568 5.996Pr>F 0,000 0,084 0,174


262


Coles.En la temporada 2009/10 (Cuadro 5) las variedades Regal, Coleor y Maris Kestrel destacaron por su mayor productividad al inicio de la temporada con rendimientos sobre las 10 ton MS/ha. En la segunda cosecha, destacaron las variedades Regal, Sovering y Caledonian, mientras que en la tercera, destacó claramente la variedad Caledonian, obteniendo las mayores producciones de MS de todas las cosechas realizadas (17,6 ton MS/ha). Como promedio de las tres cosechas, Regal presentó las mayores producciones (14,2 ton MS/ha).

Cuadro 5. Producción de 7 variedades de Coles en INIA Remehue, temporada 2009/10.

Variedad23-02-2010 (114 DPS)

23-04-2010 (173 DPS)

26-07-2010 (267 DPS)

Promedio

Producción Producción Producción ProducciónSoberana 8.659 ab 11.418 bc 10.760 c 10.279Regal 10.171 a 17.234 a 15.448 ab 14.284Coleor 10.334 a 9.570 c 9.720 c 9.874Proteor 9.557 ab 14.269 ab 10.309 c 11.379Sovereing 8.755 ab 16.279 a 9.871 c 11.635Maris Kestrel 10.346 a 12.073 bc 12.367 bc 11.595Caledonian 8.130 b 15.867 a 17.683 a 13.893Promedio 9.422 13.816 12.308 11.849Pr>F 0,026 0,000 0,001


En coles, temporada 2010/11 (Cuadro 6) no se presentaron diferencias significativas en la producción de los distintos cultivares en la cosecha de verano (113 días), siendo el rendimiento en esta estación menor a las registradas posteriormente, aun así destacó por su mayor producción Caledonian (9,1 ton MS/ha).

Las mayores producciones se presentaron en las cosechas de otoño (175 días) e invierno (258 días), destacando las variedades Regal, Caledonian, Proteor y Maris Kestrel (14,3, 13,1, 12,5 y 12 ton MS/ha respectivamente).

263

Cuadro 6. Producción de 7 variedades de Coles en INIA Remehue, temporada 2010/11.

Variedad 03-03-2011 04-05-2011 26-07-2011 Promedio (113 DPS) (175 DPS) (258 DPS) Producción Producción Producción Producción Soberana 6.944 8.700 b 9.075 c 8.240Regal 6.055 14.367 a 9.446 bc 9.956Coleor 8.219 12.312 ab 8.739 c 9.757Proteor 6.735 10.896 ab 12.595 a 10.075Sovereing 6.051 11.787 ab 9.733 bc 9.190Maris Kestrel 7.546 8.938 b 12.077 ab 9.520Caledonian 9.103 13.143 a 11.275 abc 11.174Promedio 7.236 11.449 10.420 9.702Pr>F 0,275 0,016 0,032


Rutabaga.En la primera cosecha de la temporada 2009/10 (Cuadro 7) no se presentaron diferencias significativas (p>0,05) en la producción de las 5 variedades de rutabaga. En las siguientes cosechas, destacó por su productividad Dominion y Winton (2da y 3ra cosecha respectivamente).

Las mayores producciones, en promedio, se presentaron en la cosecha de los 172 DPS y en la variedad Dominion, presentando ésta, la mayor producción por corte de todo en el ensayo, con 17,1 ton MS/ha.

Cuadro 7. Producción de 5 variedades de Rutabaga en INIA Remehue, temporada 2009/10.

Variedad22-02-2010 (113 DPS)

22-04-2010 (172 DPS)

20-07-2010 (261 DPS)

Promedio

Producción H/B Producción H/B Producción H/B Producción H/BDominion 12.477 2,11 17.175 a 1,94 11.147 a 0,79 13.600 1,61Winton 10.476 2,55 14.561 ab 1,79 12.633 a 0,75 12.557 1,70Major Plus 10.289 2,41 14.249 ab 0,83 12.429 a 0,47 12.322 1,24Highlander 9.119 2,31 12.168 bc 1,67 11.085 a 0,59 10.791 1,52Invitation 8.772 2,81 9.087 c 1,65 7.294 b 1,64 8.384 2,03Promedio 10.227 2,44 13.448 1,57 10.918 0,85 11.531 1,62Pr>F 0,077 0,004 0,007


264


En la temporada 2010/11 (Cuadro 8), la variedad Winton destacó en las tres cosechas (118, 180 y 257 días) realizadas, mientras que Highlander sólo en la cosecha de inicios de mayo (180 días), con una producción de 9,8 ton MS/ha.

En promedio, los rendimientos de las cosechas de otoño e invierno fueron superiores a las presentadas en verano (1,79 y 1,85 veces).

Con respecto a la relación hoja:bulbo, estas fluctuaron entre 3,86 y 0,41.

Cuadro 8. Producción de 5 variedades de Rutabaga en INIA Remehue, temporada 2010/11.

Variedad03-03-2011 (118 DPS)

04-05-2011 (180 DPS)

20-07-2011 (257 DPS)

Promedio

Producción H/B Producción H/B Producción H/B Producción H/BDominion 3.534 b 1,16 7.766 ab 1,18 8.555 3,86 6.618 2,07Winton 6.529 a 1,10 9.968 a 0,64 10.392 0,78 8.963 0,84Major plus 4.234 b 1,24 7.765 ab 0,41 9.234 0,59 7.077 0,75Highlander 3.379 b 1,24 9.842 a 1,28 6.190 0,54 6.470 1,02Invitation 5.140 ab 1,12 5.568 b 0,97 7.897 0,52 6.201 0,87Promedio 4.563 1,16 8.181 0,84 8.454 0,87 7.066 0,96Pr>F 0,010 0,030 0,137


Calidad nutritiva

Tanto en nabos como rutabagas (Cuadro 9 y 12), los contenidos de PB son superiores en hojas con respecto a bulbos, especialmente en los nabos Rival y Delilah, y en las variedades de rutabaga Dominion y Major Plus. Tanto en hojas como en bulbos, los niveles de EM permanecen constantes, con la excepción del nabo Blanco de Lugo, que presentó, en el bulbo, el menor contenido energético (1,8 Mcal/Kg MS). Con respecto a la FDN, la rutabaga presenta niveles similares tanto para hojas como bulbos, mientras que esta diferencia fue mayor en el caso de nabos, presentando el bulbo mayores niveles de FDN, especialmente en Blanco de Lugo (46,6 %).

El raps y las coles (Cuadros 10 y 11) presentaron similares niveles de EM y FDN, mientras que en el caso de PB, las variedades de Raps presentaron mayores niveles.

265

Cuadro 9. Contenido de proteína bruta (%) energía metabolizable (Mcal/kg MS) y fibra detergente neutro (%) de 13 variedades de nabo forrajero, en la temporada 2009/10.

Variedad PB (%) EM (Mcal/kg MS) FDN (%) Hoja Bulbo Hoja Bulbo Hoja BulboRival 30,6 16,1 2,8 3,0 21,2 25,7New York 30,8 20,0 2,6 2,9 23,5 22,2Green Globe 29,0 20,6 2,7 2,9 21,2 25,0Marco 29,0 15,6 2,7 2,9 21,8 27,5Barkant 28,1 16,1 2,8 2,9 19,3 26,0Dynamo 30,0 19,1 2,8 3,0 19,6 22,3Delilah 31,1 16,6 2,7 3,0 17,7 28,2Blanco de Lugo 25,3 13,8 2,6 1,8 27,8 46,6Civasto 29,8 19,1 2,8 2,8 19,5 25,8Gigante Violeta 27,0 18,5 2,8 2,9 20,4 26,1Samson 29,6 18,9 2,7 2,9 20,9 24,8Rondo 26,1 19,8 2,7 2,9 21,2 26,4York Globe 28,1 20,3 2,7 2,9 21,7 24,9

Cuadro 10. Contenido de proteína bruta (%) energía metabolizable (Mcal/kg MS) y fibra detergente neutro (%) de 6 variedades de raps forrajero, en la temporada 2009/10.

Variedad PB (%) EM (Mcal/kg MS) FDN (%)Winfred 28,8 2,8 19,1Bonar 27,7 2,9 19,4Interval 23,9 2,8 27,0Licapo 28,0 2,8 21,9Goliath 25,5 2,7 24,5Titan 25,6 2,9 20,1

Cuadro 11. Contenido de proteína bruta (%) energía metabolizable (Mcal/kg MS) y fibra detergente neutro (%) de 7 variedades de col forrajera, en la temporada 2009/10.

Variedad PB (%) EM (Mcal/kg MS) FDN (%)Soberana 22,0 2,8 19,6Regal 22,3 2,8 18,0Coleor 25,7 2,9 21,7Proteor 23,4 2,8 20,1Sovereing 20,5 2,7 24,7Maris Kestrel 20,9 2,8 22,2Caledonian 21,5 2,8 19,7

266


Cuadro 12. Contenido de proteína bruta (%) energía metabolizable (Mcal/kg MS) y fibra detergente neutro (%) de 5 variedades de rutabaga, en la temporada 2009/10.

Variedad PB (%) EM (Mcal/kg MS) FDN (%) Hoja Bulbo Hoja Bulbo Hoja BulboDominion 25,2 10,0 2,9 3,1 18,3 16,9Winton 23,9 14,6 2,7 3,0 20,1 22,1Major Plus 27,4 13,5 2,9 3,1 18,5 20,6Highlander 25,7 11,2 2,8 3,1 19,3 18,4Invitation 27,3 17,4 2,8 2,9 19,4 22,2

Resultados INIA Carillanca.

Ballicas anuales.En el Cuadro 13 se presentan los resultados de la evaluación de tres variedades de ballicas anuales sembradas en otoño de 2010. Durante dicha temporada se realizaron 3 cortes y se aprecia que las variedades estudiadas son superiores al testigo Tama con diferencias en rendimiento de hasta 2 toneladas de materia seca.

Cuadro 13. Rendimiento (kg MS/ha) de 3 variedades de ballicas anuales y un testigo.

Variedad Producción (Kg MS/ha)06/09/10 26/10/10 06/12/10 Total

Tama (testigo) 1.054 2.841 1.876 5.770 b

Winter 1 1.264 3.740 2.250 7.253 a

Peleton 1.149 3.658 2.456 7.263 a

Winter 2 1.137 3.939 2.281 7.357 a


Brassicas.Los mayores rendimientos en la primera cosecha en coles se registraron en Maris Kestrel y en nabos se registró en la variedad Balance. En la segunda época de cosecha, el mayor rendimiento se obtuvo en la variedad Rival y col Caledonian con rendimientos similares.

Se observan diferencias en rendimiento entre especies y variedades de Brassicas para una misma fecha (Cuadro 14). A los 72 días el raps Goliath y el nabo Balance presentaron los mayores rendimientos de materia seca, mientras que a los 100 días posterior a la siembra, los nabos Civasto, Rival y Balance presentaron las mayores producciones, cifras estadísticamente significativas con el resto de las especies y variedades evaluadas (P<0,05). En el rebrote, la col Regal presentó las mayores producciones.

267

Cuadro 14. Rendimiento (kg MS/ha) de diferentes especies de Brassicas sembradas en Carillanca bajo condiciones de riego.

Especie VariedadProducción (kg MS/ha)

72 DPS 100 DPS Rebrote 128 DPSCol forrajera Caledonian 5.167 bc 11.503 ab 1.269 bCol forrajera Sovereing 4.569 bc 8.463 b 1.369 bCol forrajera Maris Kestrel 5.929 ab 10.393 ab 1.882 abCol forrajera Regal 4.568 b 9.601 b 2.141 a

Nabo forrajero Civasto 5.595 ab 12.016 aNabo forrajero Delilah 6.162 ab 9.341 bNabo forrajero Rival 4.634 c 12.647 aNabo forrajero Balance 7.299 a 11.337 aRaps forrajero Goliath 7.113 a 9.783 b 1.546*


El comportamiento de las variedades de Brassica sembradas en secano (Cuadro 15) se observaron diferencias en rendimiento de hasta 3.000 Kg. para la primera fecha de cosecha entre las variedades de col Sovereing y Balance, mientras que en la segunda fecha las diferencias disminuyeron a 2.000 Kg MS entre la col Regal y el Nabo Rival.

El raps Goliath y el nabo Balance presentaron los mayores rendimientos en secano al primer corte, mientras que a la siguiente cosecha, la col Regal presentó las mayores producciones.

Cuadro 15. Rendimiento (kg MS/ha) de diferentes especies de Brassicas sembradas en Carillanca bajo condiciones de secano.

Especies Variedades Producción (kg MS/ha)

72 DPS 100 DPS

Col forrajeraCol forrajeraCol Forrajera

SovereingMaris Kestrel

Regal

3.864 b4.603 b4.596 b

6.2767.3418.013

Nabo forrajeroNabo forrajeroNabo forrajeroNabo forrajero

CivastoDelilahRival

Balance

4.339 b4.765 b5.326 ab6,847 a

6.7337.4705.9276.482

Raps forrajero Goliath 6.047a 4.955 *


Se observan diferencias de hasta 5% en contenidos de proteína entre especiesde brassicas, debido principalmente a las diferentes precocidades de los materiales. La energía metabolizable de las diferentes especies y variedades de forrajes suplementarios medidas a los 100 días después de la siembra se presenta en la Figura 1.

268


2,6

2,7

2,8

2,9

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Sove

reing

Mari

s Kes

trel

Rega

l

Civas

to

Delila

h

Rival

Balan

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Raps

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gía M

etab

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le (M

cal/k

g/ms

)

Figura 1. Contenido de energía metabolizable (Mcal/kg MS) en brassicas forrajeras.

El nabo y el raps forrajero como recurso forrajero de verano presentan una mayor y rápida oferta de forraje en relación a la col excepto en la variedad Maris Kestrel. Las tres especies de brassicas evaluadas presentan durante el período estival un alto contenido de proteína en el rango de 22 a 24% con contenidos de Energía metabolizable en el rango de 2,7 a 2,9 Mcal/kg de materia seca, equivalente a un concentrado.

INIA Quilamapu.

Nabos.Se determinó el efecto de la fecha de siembra sobre la productividad de nabo forrajero. La TAH y la TEF variaron a lo largo del ciclo del cultivo y fueron afectadas significativamente (P<0,05) por la fecha de siembra. Sólo se observaron diferencias entre cultivares a los 30 DPS. Siendo el cultivar Samson el que mostró el menor valor de TAH y TEF. Las siembras de octubre alcanzaron los mayores valores de TAH a los 45 DPS, mientras que las de noviembre durante los primos 30 DPS. Por otro lado, los mayores valores de TEF se observaron, en todas las fechas, a los 45 DPS. Las siembras del 30 de octubre y 16 de noviembre lograron niveles intermedios de TAH, pero con una alta TEF. La siembra del 15 de octubre alcanzó los mayores valores de TCRhojas, TCRraíz y TER (Cuadro 16), sin embargo, obtuvo un bajo rendimiento de MS. En cambio, las siembras del 30 de octubre y 16 de noviembre obtuvieron el mayor rendimiento de MS con valores intermedios de TCRhojas, TCRraíz y TER, debido a la mayor TEF, que permite incrementar la superficie fotosintéticamente activa. La producción de MS varió significativamente entre cultivares (P<0,05). Los cultivares Balance y Samson fueron los de mayor y menor rendimiento de MS, respectivamente. El cultivar de ciclo largo, Gigante Violeta, no se diferenció estadísticamente de Balance (ciclo corto).

269

Cuadro 16. Tasa de crecimiento relativo de hoja y raíz y tasa de expansión de raíz de tres cultivares de nabo forrajero sembrados en cuatro fechas.

FechaTCRhoja

(g g-1 °Cdía-1)TCRraíz

(g g-1 °Cdía-1)TER

(mm °Cdía-1)Rendimiento(ton MS ha-1)

15-oct 0.011 0.014 0.12 5.930-oct 0.009 0.012 0.10 6.616-nov 0.009 0.015 0.11 8.130-nov 0.004 0.010 0.04 5.5Significancia *** *** *** ***DMS 0.001 0.002 0.015 1.00CultivarBalance 0.009 0.013 0.08 7.5Gigante Violeta 0.008 0.012 0.09 6.9Samson 0.009 0.014 0.11 5.1Significancia ns ns ** ***DMS 0.013 0.88

Sorgo.En relación al cultivo de Sorgo,el crecimiento, desarrollo y productividad en el llano central de la región del Biobío fueron afectado significativamente por la fecha siembra. Al retrasar la fecha, la tasa de aparición de hojas disminuyó un 10 % y la tasa de elongación del tallo incrementó al doble. Esto tuvo una alta influencia sobre la producción de materia seca del primer corte, debido a que las plantas sembradas el 21 de diciembre alcanzaron de forma más precoz la altura de corte (80 cm) con un menor número de hojas. De esta forma, la producción de MS del primer corte se redujo casi un 50 % al retrasar la fecha de siembra. Es importante destacar, que las fechas en que se sembró este experimento son tardías para los estándares de la zona. Sin embargo, las siembras no se realizaron en la época recomendada debido a una primavera fría y lluviosa. Por esta razón el experimento se repitió la temporada 2010/11. La producción de MS en el segundo corte fue casi un 20 % superior en las plantas sembradas el 21 de diciembre que las sembradas el 3 de diciembre. Sin embargo, no logró superar la productividad de las plantas sembradas más temprano.

En SR-2009/10 la productividad del sorgo forrajero incrementó significativamente con aumentos en la dosis de fertilizante nitrogenado (P<0,05). Sin embargo, el incremento sólo fue significativo hasta la dosis de 75 kg N/ha. Estos resultados se confirman con los obtenidos en SR-2010/11 y SM-2009/10, donde no se observaron diferencias significativas (P>0,05) en la productividad de sorgo forrajero cultivado bajo dos dosis de N (75 y 150 kg/ha). Además no se observó efecto de la parcialización del fertilizante.

En SR-2010/11, la productividad de sorgo forrajero se incrementó casi un 30% cuando la distancia entre hileras se redujo desde 50 a 25 cm e incrementó un 10% con el aumento en la dosis de semilla, sin embargo, éste efecto no fue significativo (P<0,05).

270



En la primera y segunda temporada en INIA Remehue, los nabos Rival (10,7 ton MS/ha) y Samson (8,5 ton MS/ha) presentaron las mayores producciones promedio. En ambas temporadas destacó el cultivar Rival para utilización temprana, con una producción de 11,1 y 9,9 ton MS/ha respectivamente. En Raps, la variedad Goliath destacó en ambas temporadas, promediando 8,8 ton MS/ha. En los cultivos suplementarios de invierno, en general, las coles que destacaron fueron Regal (14,2 ton MS/ha) y Caledonian (11,1 ton MS/ha) en ambas temporadas respectivamente. En rutabaga, la variedad Dominion (13,6 ton MS/ha) y Winton (8,9 ton MS/ha) presentaron los mayores rendimientos en cada una de las temporadas.En INIA Carillanca la producción de brassicas bajo riego presentó producciones, especialmente en la segunda cosecha, superiores a las obtenidas en secano, logrando destacar la col Caledonian y el nabo Rival con una producción de 11,5 y 12,6 ton MS/ha. En esta segunda cosecha, las producciones bajo riego fueron superiores a las presentadas en INIA Remehue (secano) durante todo el periodo de muestreo. La fecha de siembra afectó el crecimiento, desarrollo y productividad de nabo forrajero cultivado en el llano central de la región del Biobío. La fecha de siembra más temprana logró altos índices de crecimiento pero con baja producción de MS. La fecha más tardía logró los menores índices de crecimiento y la menor producción de MS. El cultivar Balance fue el más productivo.

La productividad del cultivar Sordán 79 depende de la fecha de siembra, logrando la mayor productividad (7,2 ton MS/ha) en la siembra del 3 de diciembre. Esta fecha de siembra permitió una alta tasa de aparición de hojas y una lenta tasa de elongación de tallo, lo que favoreció la productividad de sorgo forrajero en el llano central de la región del Biobío. Para las condiciones de suelo y clima en que se realizaron estos experimentos, la productividad de sorgo forrajero incrementa con la fertilización nitrogenada hasta dosis de 75 kg/ha. Dosis superiores no incrementan significativamente la productividad. La mayor productividad de sorgo forrajero se logra con dosis de semillas de 11 Kg/ha y una distancia entre hileras de 25 cm.


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PROYECTOASOCIACIÓN ENTRE NIVELES DE CÉLULAS SOMÁTICAS EN LECHE DE ESTANQUE Y LA INCIDENCIA DE MASTITIS CLÍNICA EN REBAÑOS LECHEROS DEL SUR DE CHILE (X REGIÓN)

Código: M3P4

Región de Ejecución: Región de Los Ríos y Región de Los Lagos.

Agente Ejecutor: Instituto de Microbiología, U. Austral de Chile

Coordinador del Proyecto: Juan Kruze V.

Investigadores participantes: Armin Mella, Gustavo Monti, Ángara Zambrano


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La mastitis bovina, ya sea en su forma clínica o subclínica, es una de las enfermedades infecciosas que causa las mayores pérdidas económicas en los rebaños lecheros principalmente por menor producción. Aunque son numerosos los agentes causales, más del 95 % de todos los casos de mastitis son causados por los patógenos contagiosos Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Staphylococcus coagulasa negativo (SCN) y Mycoplasma spp, y los patógenos ambientales como el coli y Streptococcus uberis. No se conoce con exactitud la etiología, frecuencia y resistencia a los antibióticos de los principales patógenos mamarios ni la incidencia de mastitis clínica, porque estos hallazgos generalmente no se publican.

La correcta y oportuna identificación de los patógenos causantes de mastitis es fundamental para el control de la enfermedad ya que los mecanismos de infección y transmisión son diferentes para cada patógeno como también los tratamientos en los casos que corresponda. Actualmente el uso de técnicas moleculares de diagnóstico permite identificar cepas bacterianas en forma más precisa que con las técnicas bacteriológicas convencionales, permitiendo conocer con mayor detalle los diferentes mecanismos y vías de transmisión de los diferentes patógenos. El uso estratégico de la información obtenida puede ser utilizado para aumentar la eficacia de las medidas de control y/o reducir su impacto económico.

Dentro de este contexto este proyecto tuvo como objetivo principal determinar la relación que existe entre el contenido de células somáticas de la leche y la incidencia de mastitis clínica en vacas de post parto en un número estadísticamente representativo de rebaños lecheros de la zona sur (X y XIV Regiones), observándose que la incidencia en este período fue menor a la esperada.

El estudio confirmó la presencia de los patógenos mamarios Mycoplasma bovis y Prototheca zopfii, desconocidos en Chile y que pueden causar severos brotes de mastitis clínica con las consecuentes pérdidas económicas para los productores. Estos resultados permitirán a los productores tomar las medidas necesarias para controlar más eficientemente estos patógenos, mejorando finalmente la calidad de la leche producida.


La mastitis es una inflamación de la glándula mamaria como resultado de la invasión de microorganismos patógenos causando enormes pérdidas económicas (Radostits etal, 2000). La enfermedad no sólo afecta a los productores sino también a la industria y la salud pública debido a la fuerte

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reducción de la producción, alteración de la composición química y menor calidad nutricional de la leche, menor calidad y vida útil de los subproductos elaborados y riesgo para la salud del consumidor ya sea por contaminación con los agentes patógenos como también por el riesgo de contaminación con residuos antibióticos (Philpot y Nickerson, 2000). Además de las pérdidas por menor producción y menor calidad existen otras pérdidas asociadas con el costo de los tratamientos, eliminación prematura de animales genéticamente seleccionados y costos extras por el manejo del animal enfermo (Taponen y Myllys, 1995).

Tradicionalmente se reconocen dos tipos de mastitis, las clínicas, que afectan principalmente la salud del animal tanto a nivel sistémico como glandular, y las subclínicas que afectan la producción del animal tanto en cantidad como en calidad. Además, es importante señalar que desde un punto de vista epidemiológico las mastitis pueden ser contagiosas o ambientales. En las primeras el principal reservorio de infección es la glándula mamaria infectada de otras vacas, la transmisión ocurre principalmente durante el proceso de la ordeña y los rebaños infectados generalmente tienen elevados recuentos de células somáticas en la leche de estanque. En las mastitis ambientales, en cambio, el principal reservorio de infección es el medio ambiente que rodea al animal (suelo, material fecal, agua, material de las camas, etc.), la transmisión ocurre principalmente en los períodos de inter ordeña y la mayoría de las neo-infecciones se producen durante el inicio del período seco con una alta tasa de incidencia de mastitis clínica al parto e inicio de la lactancia.

Aunque muchos laboratorios realizan diagnóstico bacteriológico de mastitis en Chile, no hay estudios amplios respecto de la distribución y frecuencia de los diferentes patógenos mamarios ni sobre la real incidencia de mastitis clínica en los rebaños lecheros del sur de Chile, y este proyecto pretende investigar este aspecto y estudiar su asociación con los recuentos de células somáticas en leche de estanque, el principal parámetro de calidad higiénica de leche cruda en los esquemas de pago por calidad de las plantas lecheras.

Aunque más del 95% de los cuadros de mastitis son causados por los patógenos contagiosos Staphylococcus aureus, Staphylococcus coagulasa negativo y Streptococcus agalatiae y los patógenos ambientales E.coli y Streptococcus uberis, en aquellos países donde las medidas de control han permitido reducir la incidencia de estos patógenos, emergen otros microorganismos que pueden causar severos brotes de mastitis clínica, como Mycoplasma bovis y Prototheca zopfii.

Tradicionalmente estos patógenos mamarios han sido identificados mediante métodos bioquímicos convencionales y sus características de cultivo. Sin embargo, en los últimos años el uso de técnicas moleculares de diagnóstico ha permitido identificar estos agentes en forma más precisa y

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rápida permitiendo, además, realizar estudios epidemiológicos lo que permite conocer con más detalle los diferentes mecanismos y vías de transmisión de los diferentes patógenos. El uso estratégico de la información obtenida puede ser adecuadamente utilizado para aumentar la eficacia de las medidas de control y/o reducir su impacto económico.

En las Regiones de Los Ríos y Los Lagos se concentra cerca del 81 % de los productores que abastecen a la industria lechera nacional. Además, el 55,8 % (n=173) y el 67,4 % (n=235) de los productores grandes y medianos, respectivamente, se encuentran en estas Regiones (Anrique 1999). Este subgrupo de productores provee más del 60 % de la leche que llega a las plantas procesadoras por lo que, si bien este estudio no abarca todo el universo de productores chilenos, al focalizar al estudio en el grupo de productores medianos y grandes es posible tener un mejor conocimiento en un significativo sector de la producción lechera.


Objetivo general

Determinar si existe alguna relación entre los niveles de células somáticas en leche de estanque y la incidencia de mastitis clínica en rebaños lecheros.


1.- Estimar la etiología y frecuencia de los principales patógenos bacterianos causantes de mastitis clínica.

2.- Evaluar la resistencia bacteriana de Staphylococcus aureus a las principales drogas antimastíticas que se comercializan en Chile.

3.- Identificar y determinar las susceptibilidad in vitro de Staphylococcus coagulasa negativo (SCN) aislados de mastitis clínica en rebaños lecheros de la Región de Los Ríos.

4.- Caracterizar molecularmente cepas de Prototheca spp causantes de mastitis clínica en Chile (nuevo objetivo incorporado el 2011).

5.- Determinar la frecuencia y distribución de Prototheca spp en el medio ambiente de rebaños lecheros del sur de Chile (nuevo objetivo incorporado el 2011).

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6.- Investigar la frecuencia de Mycoplasma spp como agente de mastitis en muestras de leche de estanque de rebaños lecheros del sur de Chile (nuevo objetivo incorporado el 2011).


Para el cálculo del tamaño muestral se ha estimado una incidencia de mastitis clínica de 3 % mensual en los rebaños expuestos a los factores de riesgo a estudiar. Para poder detectar un Riesgo Relativo mínimo de 2, un 95 % de confianza y un 80 % de error tipo 2, se requieren 1.140 animales en riesgo por grupo sobre una muestra poblacional de 500 rebaños, y 109.000 vacas en el área en estudio (promedio= 218 animales por rebaño, se obtendría con 7 rebaños. Se consideraron 3 niveles de recuentos de células somáticas basado en los promedios móviles de los registros a nivel de estanque predial de los últimos 6 meses: a) nivel alto: >750.000 cél/ml; b) nivel intermedio: 350.000-750.000 cél/ml; y c) nivel bajo: <350.000 cél/ml. En consecuencia, se analizaron 22 rebaños representativos de ambas Regiones estratificados por sus promedios de recuentos de células somáticas.

La tasa de mastitis clínica se determinó diagnosticando el número de nuevos casos clínicos por 100 vacas expuestas con un período de seguimiento de, al menos, un mes completo, considerando como período en riesgo los primeros 45 días de la lactancia (post parto). Se consideró como unidad de análisis el cuarto mamario definiéndose como “caso nuevo” aquel cuarto mamario que presente signos clínicos de mastitis y que al examen bacteriológico se aísle algún patógeno mamario. Si un mismo animal presenta dos episodios clínicos consecutivos, para considerarlo caso nuevo debió haber transcurrido entre ambos episodios, al menos, 15 días. Para el cálculo de la tasa de incidencia (TI) se consideró el número de casos nuevos/número de cuartos en riego-tiempo en riesgo*unidad de tiempo. Además, se recolectó información sobre las características individuales de las vacas, producción en la lactancia previa, tratamientos realizados, severidad de los casos clínicos y algunos factores de riesgo.

Se capacitó a una persona del predio para realizar el diagnóstico de mastitis clínica y la correspondiente toma apropiada de las muestras inmediatamente después de diagnosticado el cuadro clínico. Se entregó material necesario para la toma de muestra y un protocolo detallado de cómo proceder para la obtención y mantención de ellas a -20ºC durante el período observacional (45 días) y su posterior envío al laboratorio. Antes de cada ordeña (mañana y tarde), se examinó cuidadosamente cada cuarto mamario considerando aspectos clínicos de la glándula mamaria (aumento de volumen, dolor, calor) como de la secreción láctea (presencia de grumos, coágulos, sangre, pus, secreción acuosa) y se completo un protocolo ad hoc especialmente diseñando

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para este efecto. Las muestras fueron recolectadas siguiendo las normas y procedimientos recomendados por el National Mastitis Council, USA (Oliver et al, 2004). Mismo procedimiento se utilizó para el aislamiento e identificación de los patógenos y posteriormente para identificar las cepas aisladas.

La identificación a nivel de especie de las cepas de Staphylococcus coagulasa negativo se realizó mediante el sistema de diagnóstico estandarizado API ID 32 Staph (Biomérieux). Para la lectura e interpretación se observa el cambio de coloración en las respectivas reacciones y se utiliza un programa informático de identificación denominado Apiweb TMR, que al introducir los resultados observados permite llegar a la identificación de Staphylococcus a nivel de especie.

Para investigar la resistencia microbiana in vitro a los antibióticos de uso frecuente en el tratamiento de mastitis bovina se utilizó el método de difusión en gel de Kyrby y Bauer (Bauer et al, 1966), según recomendaciones del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2008), empleando agar Mueller-Hinton y sensidiscos comerciales impregnados con concentraciones estándares de 19 antimicrobianos de mayor uso en terapia de mastitis.

Para la detección de cepas meticilina resistente se utilizaron discos de cefoxitina y de oxacilina según las recomendaciones de la CLSI, ya que presentan mayor estabilidad en el almacenaje a 4ºC.

Para detectar la presencia de la enzima β-lactamasa en cepas de Staphylococcus aureus y Staphylococcus coagulasa negativo (SCN) se utilizó el método del disco de nitrocefina (CEFINASE, BBL), una cefalosporina cromogénica.

Con el objetivo de establecer relaciones epidemiológicas entre las distintas cepas de S.aureus, y a fin de comparar los genotipos entre animales y rebaños, se procedió a analizar molecularmente el extremo 3´ del gen de la coagulasa (coa) de todas las cepas de S.aureus aisladas de mastitis clínica durante el período de muestreo (n=22). La técnica utilizada correspondió a un PCR anidado y posterior digestión con enzimas de restricción, técnica denominada RFLP (Poliformismo de Longitud de los Fragmentos de Restricción). La extracción de ADN bacteriano se llevó a cabo con un kit comercial (Axigen). La genotipificación del gen de la coagulasa se realizó usando el protocolo de Aarestrup et al (1994).

Para lograr el aislamiento e identificación bioquímica de Prototheca spp a partir de muestras de leche, fecas de vacas, agua y medio ambiente, se analizaron muestras de leche de vacas con mastitis clínica, muestras de leche de tarros de pequeños productores y muestras de leche de estanque de productores medianos y grandes. Las muestras se obtuvieron de casos clínicos refractarios a tratamiento.

279

Para la detección y aislamiento de Prototheca spp a partir de todas las muestras se utilizó el medio selectivo Prototheca Isolation Medium (PIM) descrito por Pore (1973).

Para la identificación bioquímica del agente se usaron dos métodos basados en la asimilación de diferentes fuentes de carbono: la técnica del Auxonograma convencional (Valenzuela, 2009) y el Sistema API 20C AUX (Biomérieux)). La técnica del Auxonograma permite identificar 5 especies de Prototheca spp: P. wickerhamii, P. zopfii, P. stagnora, P. ulmea y P. blaschkeae, utilizando sólo 4 azúcares diferentes (trehalosa, fructosa, galactosa y glicerol) y la formación de cápsula, como característica adicional.

El segundo método de identificación bioquímica empleado, el sistema API 20C AUX (Biomérieux), consiste en una batería bioquímica con 20 pocillos con diferentes sustratos deshidratados que permiten efectuar 19 ensayos de asimilación de carbohidratos y una base de datos específica para realizar la identificación.

Para la caracterización molecular a nivel de Género de todas las cepas previamente identificadas como Prototheca mediante el método del Auxonograma y el sistema API 20C AUX se siguió el protocolo descrito por Roesler et al (2006), el cual amplifica fragmentos específicos del gen 18S ADNr y permite diferenciar los genotipos 1 y 2 de Prototheca zopfii y Prototheca blaschkeae. Para la extracción de ADN, las cepas de Protothecafueron sembradas en placas de agar PIM e incubadas a 35°C por 48 h para posteriormente proceder a la extracción de ADN por medio del kit comercial “PowerPlant DNA isolation” (MO BIO Laboratories, Inc.), siguiendo las instrucciones del fabricante.

Para diferenciar los genotipos 1 y 2 de Prototheca zopfii se utilizó la técnica RFLP. El producto PCR (ADN) obtenido previamente fue sometido a digestión por medio de las enzimas Kpn2I y posteriormente la SmaI, en reacciones por separado. Los productos obtenidos de esta digestión fueron separados por electroforesis en gel de agarosa al 2% y teñidos con bromuro de utilizando un marcador de peso molecular de 50 pb. Posteriormente, el gel fue observado en un transiluminador UV y se compararon los tamaños obtenidos con las cepas control P.zopfii SAG 2063 (genotipo 1) y 2021 (genotipo 2). La enzima Kpn2I es específica para P.zopfii genotipo.

Para la identificación molecular de P.blaschkeae se realizó un PCR convencional a todas las cepas que no fueron digeridas por las enzimas Kpn2I (específica para P.zopfii genotipo 1) y SmaI (específica para P.zopfii genotipo 2).

Para el aislamiento y cultivo de Mycoplasma spp a partir de muestra de leche, se recolectaron 91 muestras de leche de estanque de rebaños lecheros

280


proveedores de la empresa SOPROLE, de las Regiones de Los Ríos y Los Lagos. Las muestras fueron recolectadas por personal capacitado de la empresa siguiendo las normas y recomendaciones del National Mastitis Council, USA (Oliver et al, 2004). Todas las muestras fueron transportadas al laboratorio a 4 °C y procesadas el mismo día.


En la Región de Los Ríos se analizaron bacteriológicamente muestras de leche de vacas con mastitis clínica en 28 rebaños lecheros de los cuales sólo 22 cumplieron con los protocolos de muestreo por lo cual los 6 restantes no fueron considerados en el análisis de datos. De los 22 rebaños lecheros con un total de 588 vacas en riesgo y 2.352 cuartos se diagnosticaron 203 casos clínicos pero sólo 55 correspondieron al período post parto.El 49% de los casos de mastitis clínica se concentró en los primeros 15 días postparto, mientras que la segunda quincena presentó un menor número de casos comparado con los primeros 15 días del segundo mes de lactancia (Cuadro Nº1). Las principales alteraciones de la secreción láctea fue la presencia de grumos que se observó en el 87% (48) de los casos seguido por secreción purulenta, sanguinolenta o serosa observado sólo en 7 casos.

Cuadro Nº1. Número y porcentaje de casos de mastitis clínica diagnosticados durante los 45 días postparto en 22 rebaños lecheros de la XIV Región.

Días postparto Número de casos de mastitis clínica %

0 – 15 27 49

16 – 30 12 22

31- 45 16 29

Total 55 100

De los 203 casos clínicos examinados bacteriológicamente 83 (40,8%) resultaron positivos a Staphylococcus aureus, seguido por Staphylococcus coagulasa negativo (10,3%) y Streptococcus uberis (8,8%) (Cuadro Nº2).

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Cuadro Nº2. Etiología de 203 casos clínicos de mastitis en 28 rebaños lecheros

Patógeno aislado N° %Cultivo negativo 52 25.6Staphylococcus aureus 83 40.8Staphylococcus coagulasa (-) 21 10.3Streptococcus uberis 18 8.8Streptococcus dysgalactiae 8 3.9Streptococcus agalactiae 1 0.4Streptococcus acidominimus 1 0.4Escherichia coli 10 4.9Corynebacterium bovis 2 0.9Nocardia spp. 3 1.4Otros 4 1.9Total 203 100%

Al considerar sólo el período de post parto (45 días), el total de casos clínicos diagnosticados en 22 rebaños fue 55 de los cuales 41 (53,7%) resultaron positivos a Staphylococcus aureus seguido de Streptococcus uberis (19,5%) y Staphylococcus coagulasa negativo (14,6%) (Cuadro Nº3).

Cuadro Nº3. Etiología de 55 casos clínicos de mastitis en 22 rebaños lecheros

Patógeno aislado N° %Cultivos negativos 14 25Cultivos positivos 41 75 Staphylococcus aureus 22 53,7 Streptococcus uberis 8 19,5Staphylococcus coagulasa (-) 6 14,6 Streptococcus dysgalactiae 3 7,3 Escherichia coli 3 7,3 Nocardia spp. 1 2,4Total 55 100%

El análisis de los registros de células somáticas del estanque de los últimos 6 meses previos al muestreo de los 22 rebaños en estudio, reveló que la mayoría (60%) de ellos correspondió a la categoría de bajo nivel de células somáticas (Cuadro Nº4).

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Cuadro Nº4. Clasificación de los rebaños lecheros según nivel de células somáticas delestanque en los últimos 6 meses

Nivel RCS Recuento (cél/mL) N° Rebaños %

Bajo < 350.000 13 60,0

Medio 350.000 -750.000 6 27,0

Alto > 750.000 3 14,0

Total 22 100

La tasa de incidencia de mastitis clínica en el período de post parto (45 días) fue 2,7x100/cuartos/mes/riesgo (rango: 0.66-33). Al asociar la tasa de incidencia de mastitis clínica con los diferentes niveles de contenido de células somáticas se determinó que los rebaños con niveles altos de células somáticas (>750.000 cél/mL) presentaron 4 veces más riesgo (p<0.05) de presentar mastitis clínica que rebaños con bajos niveles de células somáticas (<350.000 cél/mL). No hubo asociación estadísticamente significativa entre RCS e incidencia de casos clínicos con un aislamiento positivo ni con incidencia de casos clínicos con cada patógeno aislado.

El análisis estadístico de las encuestas epidemiológicas aplicadas a todos los rebaños participantes en el proyecto para determinar los factores de riesgo asociados a la presentación de mastitis clínica demostró diferencias estadísticamente significativas para las variables frecuencia de recambio de pezoneras, pre-dipping y uso de antibiogramas (Cuadro Nº5).

Cuadro Nº5. Variables epidemiológicas asociadas a mastitis clínica

Variable Categoría OR IC 95%> Frecuencia recambio pezoneras 1.3 1.2: 1.4*Realiza pre-dipping No ref.

Sí 3.3 1.6; 6.9*Realiza antibiogramas Sí ref.

No 3.6 2.0; 6.3*

*Estadísticamente significativo (p<0.05)

El análisis molecular mediante la técnica RFLP-PCR anidado de las 22 cepas de Staphylococcus aureus demostró la existencia de sólo 2 genotipos de los cuales uno de ellos fue predominante (1050), el cual estuvo asociado a rebaños con mayores recuentos de células somáticas (Cuadro Nº6).

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Cuadro Nº6. Caracterización molecular de 22 cepas de S.aureus aisladas de mastitis clínica mediante la técnica RFLP-PCR anidado.

Producto PCR (pb) n % Patrón RFLP (pb)RCS (céls/mL)

Promedio Mediana1050 16 72.7 A 85, 165, 300, 480 554.000 654.000950 6 23.3 B 85, 0, 250, 300 210.000 210.000

Con la finalidad de tener un mayor espectro de cepas, para el análisis de sensibilidad/resistencia a los antimastíticos de uso frecuente en Chile, se analizó un total de 80 cepas Staphylococcus aureus aisladas de mastitis clínica dentro del marco del proyecto y no sólo las aisladas en el período de post parto. El análisis in vitro frente a 19 antimicrobianos demostró que el 55% (44) de las cepas fue sensible a todos los antimicrobianos y el 45% (36) fue resistente, al menos, a un antimicrobiano. Sólo el 5% (4) de las cepas fue resistente a penicilina, ampicilina y amoxicilina simultáneamente (Fig. Nº 1). No se detectaron cepas meticilina resistente.

Fig. Nº1. Porcentaje de resistencia de cepas de S.aureus aisladas de mastitis clínica frente a 19 antimicrobianos de uso frecuente en Medicina Veterinaria

Con respecto a la producción de β-lactamasa se observó que sólo el 5% (4) de las cepas de S.aureus fueron productoras de esta enzima detectadas por el método del disco de nitrocefina, todas las cuales fueron resistentes a los β -lactámicos penicilina, amoxicilina y ampicilina por el método de difusión de Kirby-Bauer.

Se utilizaron 49 cepas de Staphylococcus coagulasa negativo(SCN) aisladas de casos de mastitis bovina, de las cuales 20 fueron aisladas de cuadros clínicos dentro del marco del proyecto y 29 cepas fueron proporcionadas por el Laboratorio de Calidad de Leche de Cooprinsem, Osorno. Las especies más frecuentemente identificas con el sistema API ID 32 Staph fueron S.chromogenes y S.intermedius con un 26,5% y 22,4%, respectivamente (Cuadro Nº7).

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Cuadro Nº7. Identificación a nivel de especie de 49 cepas de SCN mediante el sistema API ID 32 Staph.

Especies N° %S. chromogenesS. intermediusS. simulansS. warneriS. xylosusS. haemolyticusS. hyicusS. hominis 2No identificadas

131133321112

26,522,46,16,16,14,12,02,024,5

Total 49 100

Del total de cepas analizadas, el 28,6% (14) resultaron sensibles a todos los antimicrobianos ensayados y un 71,4% (35) fueron resistentes, al menos, a un antimicrobiano. El 100% de las cepas fueron sensibles a enrofloxacino, florfenicol, gentamicina, neomicina, oxitetraciclina y trimetrprim-sulfametoxazol y los mayores porcentajes de resistencia se observaron frente a lincomicina, amoxicilina, penicilina y ampicilina (Cuadro Nº8).

Cuadro Nº8. Resistencia in vitro de 49 cepas de SCN aisladas de mastitis bovina frente a antimicrobianos de uso frecuente en Medicina Veterinaria.

AntimicrobianoResistencia (n=49)

N° %LincomicinaAmoxicilinaPenicilinaAmpicilinaOxacilinaEstreptomicinaCefoperazonaCloxacilinaNovobiocinaCefoxitinaEspiramicinaPirlimicinaEnrofloxacinoFlorfenicolGentamicinaNeomicinaOxitetraciclinaTrimetoprim-Sulfametoxazol

2322191854322111000000

46,944,938,836,710,28,26,14,14,12,02,02,00,00,00,00,00,00,0

Total 49 100

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En el caso de S.chromogenes más del 50% de las cepas presentaron resistencia a todos los agentes β-lactámicos utilizados en el presente estudio y el 38,5% de las cepas fueron resistentes a lincomicina y oxacilina. Por otro lado, la especie S.intermedius presentó un 63,6% de resistencia a lincomicina y sobre 36% a los agentes β-lactámicos y, a diferencia de S.chromogenes, no presentaron resistencia alguna a estreptomicina. Sin embargo el 100% de ambas especies fueron sensibles a cefoxitina, cloxacilina, enrofloxacino espirimicina, florfenicol, gentamicina, neomicina, novobiocina, oxitetraciclina, pirlimicina y trimetropim-sulfametoxazol.

Con respecto a meticilina, sólo 5 cepas de las 49 ensayadas (10,2%) resultaron ser resistentes, de las cuales 3 no pudieron ser identificadas a nivel de especie por el sistema API ID 32 y las otras 2 restantes correspondieron a las especies S. chromogenesy S. intermedius. Finalmente, se comprobó que el 38,8% (19) de las cepas fueron productoras de lactamasa, todas las cuales también fueron resistentes a penicilina mediante el método de difusión por disco (Kirby-Bauer).

Se examinaron 60 muestras de leche obtenidas de vacas con un severo brote de mastitis clínica refractarias al tratamiento y con resultados previos negativos a los patógenos mamarios tradicionales, provenientes de un rebaño lechero de la Región Metropolitana. En el 45% (27 muestras) fue posible aislar cepas de Prototheca spp que presentaron la morfología típica de este organismo en agar PIM y en observaciones en fresco teñidas con lactofenol.

Sobre la base de las pruebas bioquímicas de asimilación de fuentes de carbono, el 100% de las cepas fue identificada como Prototheca zopfii, tanto con la técnica del auxonograma como con el sistema API 20 C AUX. Con ambos métodos todas las cepas aisladas asimilaron sólo glucosa y glicerol, lo que es característico para esta especie.

Se examinaron 418 muestras de diferentes fuentes recolectadas en 258 predios lecheros del centro y sur del país, principalmente de las Regiones de Los Ríos y Los Lagos, correspondiendo 32 muestras de agua de bebederos, 127 muestras de purines, 92 muestras de fecas de vacas lecheras, 66 muestras de leche de estanque, 95 muestras de leche de tarros de pequeños productores y 6 muestras de leche de vaca con mastitis clínica. En 17 (4.1%) muestras se logró aislar e identificar Prototheca spp, principalmente de fecas y leche de vacas con mastitis clínica; basado en los perfiles de asimilación de fuentes de carbono (auxonograma y API 20C AUX), 14 (82,4%) cepas fueron identificadas como Prototheca zopfii y 3 (17,6%) como Prototheca blaschkeae (Cuadro Nº9).

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Cuadro Nº9. Aislamiento de Prototheca spp de diferentes tipos de muestras de rebaños lecheros del sur de Chile

Tipo de muestraMuestras

examinadasMuestras positivas

Especie

Leche de vaca c/mastitis 6 6 (100%) P.zopfiiLeche de tarro 95 0 -Leche de estanque 66 1 (1,5%) P.zopfiiAgua de bebederos 32 1 (3,1%) P.blaschkeaeFecas de vacas 92 7 (7,6%) P.zopfiiPurines 127 2 (1,6%) P.blaschkeaeTotal 418 17 (4,1%)

La caracterización molecular a nivel de Género mediante PCR confirmó que todas las cepas correspondían al Género Prototheca, con una banda homogénea de 409 pb (Figura Nº2).

Fig.Nº2. Resultados del PCR específico de Género Prototheca. C1: P. zopfii genotipo 1 SAG 2063. C2: P. zopfii genotipo 2 SAG 2021. C4: leche de estanque; carriles (C) 3-14: cepas aisladas de muestras ambientales y casos clínicos. Ladder: marcador de peso molecular 50 bp.

La genotipificación de P.zopfii mediante la técnica RFLP con la enzimas SmaI (específicapara el genotipo 1) y Kpn2I (específica para el genotipo 2), demostró que el 50% (7) de las cepas correspondieron al genotipo 1 y el 50% (7) al genotipo 2 (Figura Nº3). Las cepas de P.zopfii genotipo 1 fueron aisladas sólo de muestras fecales mientras que las cepas de P.zopfii genotipo 2 fueron aisladas de leche de estanque (1) y de mastitis clínica (6) (Cuadro Nº10).

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Fig. Nº3. RFLP utilizando las endonucleasas SmaI (Panel A) y Kpn21 (Panel B). Panel A: C1: P. zopfii genotipo 1 SAG 2063; C2: P.zopfii genotipo 2 SAG 2021; carriles 3-13 cepas aisladas. Panel B: P zopfii genotipo 1 SAG 2063; carriles 2-8: cepas aisladas. Ladder 50 bp.

Cuadro Nº10. Caracterización molecular Prototheca spp aisladas de leche y muestras ambientales de rebaños lecheros del sur de Chile

Especie y Genotipo Agua Fecas PurinesLeche

estanqueLeche tarro

Mastitis Total %

P.zopfii tipo 1 0 7 0 0 0 0 7 41,2P.zopfii tipo 2 0 0 0 1 0 6 7 41.2P.blaschkeae 1 0 2 0 0 0 3 17.6Total 1 7 2 1 0 6 17 100

Las 3 cepas que no fueron digeridas con estas enzimas de restricción fueron analizadas con un nuevo PCR, confirmándose su identidad como Prototheca blaschkeae con una banda de 121 pb, específica para esta especie (Figura Nº4).

Fig. Nº4. Resultados del PCR específico para P.blaschkeae. C1: P.blaschkeaea SAG 2064; Carriles 2-4: cepas aisladas de agua y purines.

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El cultivo de 91 muestras de leche de estanque recolectadas de rebaños lecheros de la Región de Los Ríos y Región de Los Lagos, utilizando dos medios de cultivo diferentes para Mycoplasma spp desarrollaron colonias sospechosas en 3 (3,3%) de ellas, todas de muestras provenientes de la Región de Los Ríos (Cuadro Nº11). El medio PPLO resultó ser más efectivo que el medio de Eaton para el aislamiento de estas cepas al obtenerse desarrollo de mayor número de colonias sospechosas.

Cuadro Nº11. Aislamiento y número de colonias sospechosas de Mycoplasma spp de muestras de leche de estanque cultivadas en agar PPLO y medio de Eaton modificado

Número de colonias sospechosas de Mycoplasma

Origen de la muestra Agar PPLO Medio de EatonJ14 - Los Ríos 1 2J35 – Los Ríos 7 0S71 – Los Ríos 3 3

Los resultados de la prueba de sensibilidad a la digitonina permitieron demostrar que las 3 cepas aisladas correspondieron al Género Mycoplasma descartándose la posibilidad de pertenecer al Género Acholeplasma.

La caracterización molecular mediante PCR confirmó que las 3 cepas aisladas correspondieron al Género Mycoplasma al generarse una banda única de 350 pb, típica para el Género (Figura Nº5).

Figura Nº5. Electroforesis en gel de agarosa del producto de PCR. Carriles 1 y 9: Ladder 50 bp; carril 2: Mycoplasma bovis ATCC 25025; carril 3: cepa J14; carril 4: cepa J35; carril 5: cepa J14 de caldo PPLO; carril 6: cepa J35 de caldo PPLO; carril 7: cepa S71; carril 8: control negativo.

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Se confirma la presencia de Mycoplasma bovis y Prototheca zopfii como agentes de mastitis bovina en Chile, dos patógenos prácticamente desconocidos en Chile, el primero altamente contagioso y el segundo un patógeno ampliamente distribuido en el medio ambiente. En consecuencia, es importante difundir esta información y capacitar a productores y asesores para aplicar las medidas de manejos necesarias para controlar estos patógenos.

Los estudios de sensibilidad a las principales drogas antimicrobianas usadas en Chile demostró que, a diferencia de lo que se esperaba, S.aureus es bastante sensible a los antibióticos β-lactámicos, especialmente, penicilina, debido probablemente a la disminución de uso en Medicina Veterinaria en los últimos años por su baja eficacia. A diferencia de lo que ocurre con las cepas humanas de S. aureus, no se detectaron cepas resistentes a meticilina aisladas de bovinos, siendo interesante ampliar esta investigación a un mayor número de cepas. Por el contario, los SCN aislados en este estudio fueron altamente resistentes a penicilina y otros β -lactámicos, un elevado número de cepas fueron productoras de β -lactamasa y se aislaron cepas meticilina resistente.

La incidencia de mastitis clínica en el período de mayor riesgo (post parto) fue más baja que la esperada y algunas medidas de manejo predial están asociadas con estos cuadros clínicos, lo que es necesario corregir para reducir su incidencia (ej., frecuencia del recambio pezoneras, aplicación de pre-dipping y uso de antibiogramas previo al tratamiento de casos clínicos).

Las principales recomendaciones en relación con la salud animal, especialmente de la glándula mamaria, son la necesidad de investigar la incidencia e implicancias productivas de los patógenos emergentes como Prototheca zopfii y Mycoplasma bovis.

En segundo lugar, sería extraordinariamente importante y valioso analizar la evolución de la calidad higiénica de leche cruda a través del tiempo, especialmente a partir de la implementación de los esquemas de pago por calidad. Es evidente que ha habido un notablemente mejoramiento en relación a los recuentos de células somáticas y recuentos bacterianos, pero esta información no se registra oficialmente como se hace con otros parámetros de calidad nutricional y producción.

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Plataforma Mercado

PROYECTOANÁLISIS COMPARATIVO Y PERIÓDICO DE FACTORES PRODUCTIVOS PREDIALES RELEVANTES PARA LA COMPETITIVIDAD DE LA PRODUCCIÓN LECHERA

Código: M5P4

Regiones de Ejecución: Todo el país lechero

Agente Ejecutor: UACh

Coordinador del Proyecto: Víctor H. Moreira L.

Investigadores participante: Rodrigo Echevería, Juan Lerdón, Carlos Lizama, Cristián Muñoz, Mario Olivares,


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I. RESUMEN EJECUTIVO En el marco del proyecto las actividades se han centrado en apoyar al representante de Chile en la red IFCN, Cooprinsem, a generar datos para la creación de dos predios representativos (CL-100 y CL-400) a ser incluidos en el Dairy Report 2010, 2011 y actualmente se está trabajando en el Dairy Report 2012 a ser publicado en el segundo semestre del presente año.

Lo anterior va en directo apoyo a la generación de información que sirva como referencia comparativa internacional y de apoyo al sector lácteo, para contribuir al incremento de la competitividad de los productores, que representa uno de los objetivos más amplio del proyecto. Se ha usado información manejada por Cooprinsem en la red IFCN, generando análisis comparativos y actualizados de los factores productivos prediales más relevantes que inciden en la competitividad del Chile lechero a nivel internacional. De esta forma, se potencia la difusión de la información generada al llegar a un mayor número de productores, más allá de los productores vinculados a Cooprinsem, además de académicos y entes del sector público relacionados al sector lechero.

Paralelo a la generación de los predios representativos a incluir en la red IFCN en el Dairy Report, se usó la información para comparar los costos de producción y precios de leche pagados a productor en un análisis del escenario internacional, el análisis de los principales factores de producción, y tratamiento especial se dio al análisis de la mano de obra por la relevancia y el creciente impacto que tiene en el funcionamiento de los predios lecheros. Para ello se han considerado algunos países, tales como: Nueva Zelanda, Australia, Argentina, EE.UU, Irlanda y el Reino Unido, los que sirven de referencia para los análisis.

En términos generales se puede decir que la competencia en mercados con productos poco diferenciados (como la leche) tiende a basarse en el costo. Por lo cual los productores con menor costo serán más competitivos, aspecto que es ampliamente considerado por la red IFCN. Los predios lecheros chilenos se presentan altamente competitivos en el tiempo, pero es una situación que cada vez se hace más estrecha, lo que obliga a los productores a seguir en la búsqueda de lograr una mayor productividad de sus recursos y paralelamente hacer un uso lo más eficiente posible de sus recursos técnicos y de la adquisición de insumos. Todo lo anterior tiene directa incidencia en mejorar la eficiencia económica que posibilitará que quienes sean más eficientes se mantengan produciendo.

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La competitividad del sector lechero ha sido un área importante de investigación y desarrollo en el último tiempo, entendiéndose por competitividad “la capacidad para competir”. Así, la competencia en mercados con productos poco diferenciados como lo es la leche tiende a basarse en el costo, siendo más competitivos aquellos productores que logran el menor costo. Es por ello que esta temática ha sido abordado en el presente proyecto tomando en consideración diferentes miradas.

Los análisis realizados se basan en información proveniente de la red IFCN, red en la que Chile está representado por Cooprinsem desde el 2003. Adicionalmente, se ha trabajado en la conformación de un panel de expertos, en la búsqueda de tener predios modelos y que sean representativos de la realidad lechera nacional. Dicho panel se ha estructurado incluyendo profesionales del agro vinculados a la empresa privada, la empresa procesadora, la Universidad y representantes de agricultores.


Objetivo general

Generar información que sirva como referencia comparativa internacional y de apoyo al sector lácteo, para contribuir al incremento de la competitividad de los productores.


• Generar información comparativa internacional y periódica de los factores de producción relevantes para la competitividad de la producción lechera.

• Analizar más exhaustivamente la información de Chile generada por la Red internacional de Comparación de Lecherías (IFCN).

• Difundir los resultados a través de reportes periódicos.

• Responder a demandas específicas de análisis comparativos de los factores de producción relevantes en la competitividad de la producción lechera.


Se recopiló y analizó la información disponible para formular cartillas divulgativas en los temas y países considerados. Se recurrió a los antecedentes disponibles

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a nivel mundial, basados principalmente en los países de mayor interés en la competitividad del sector lechero (Argentina, Uruguay, Australia, Nueva Zelanda, principalmente). Lo anterior llevo a la búsqueda de antecedentes en fuentes de información de acceso vía internet, tales como ODEPA, INE, FAO, USDA, OECD, entre otras.

El análisis de los principales factores de producción abarcaron datos de lecherías chilenas y de lecherías de Argentina, Estados Unidos, Reino Unido, Irlanda, Australia y Nueva Zelanda. La justificación de los países seleccionados se basa en que por ejemplo Nueva Zelanda y Australia están entre los principales países exportadores de lácteos a nivel mundial. Argentina tiene un sector productivo muy dinámico y de un tamaño similar al de Nueva Zelanda y Australia, aunque debido al mayor consumo doméstico, su participación en los mercados internacionales es más limitada. EE.UU. es uno de los mayores productores de leche a nivel mundial y un importante actor en el mercado mundial de lácteos. Finalmente, con el propósito de analizar la realidad Europea, se consideran antecedentes de lecherías del Reino Unido e Irlanda, ya que sus sistemas de producción son similares a los nuestros, pero con resultados económicos distintos. Aunque se debe reconocer que Irlanda ha incrementado su competitividad en los últimos años, sus costos de producción son levemente superiores al de las lecherías chilenas.

Aprovechando la actual participación de Cooprinsem en la red IFCN, con información disponible a partir del 2003 en adelante, se realizaron análisis comparativos y actualizados de los factores productivos prediales más relevantes que inciden en la competitividad internacional. De esta forma, se buscó potenciar la difusión de la información generada la que actualmente está circunscrita principalmente a productores vinculados a Cooprinsem, abriendo el acceso a un mayor número de productores, además de académicos y entes del sector público relacionados al sector lechero. Este material divulgativo aporta información valiosa a los productores lecheros y al sector en general, ya que permite dar a conocer las fortalezas y debilidades de Chile como productor de lácteos, además de visualizar las oportunidades y amenazas que el sector enfrenta internacionalmente.

La información procesada se difundió a través de cartillas divulgativas o reportes, los que fueron enviados al consorcio para su difusión.

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V. RESULTADOS ALCANZADOS DEL PROYECTO

1.- Análisis y comparación internacional de los costos y precio de la leche a nivel de productor

En la Figura 1, Chile se localiza en la línea horizontal, es decir, es el punto de referencia para la comparación. Se observa que las lecherías de EE.UU. y Reino Unido presentan mayores costos que las lecherías de Oceanía y Sudamérica. También se aprecia que la lechería de Chile ha ido aumentando su competitividad, siendo su nivel de costos muy similares a los costos presentados por las lecherías de Australia y Nueva Zelanda, además levemente superiores a las de Argentina, principalmente en el último periodo (ver tendencia de la flecha incluida). No obstante en los últimos tres años se aprecia una concentración de los valores, lo cual supone una mayor competitividad internacional al ir disminuyendo la ventaja competitiva de los países cuya producción implica un bajo nivel de costos, con respecto aquellos cuyos costos históricamente fueron muy superiores.

Figura 1. Comparación de los costos directos de producción de las lecherías de la muestra con respecto a los resultados de la lechería típica de Chile para el periodo 2003-2010 (Costo de lechería de Chile es igual a 1,0).

En cuanto al precio de la leche pagado a productor, se observa en la Figura 2 que el precio entre las lecherías de EE.UU. y Europa se ha ido estrechando en los últimos años, con respecto a la lechería de Oceanía y Sudamérica. Particularmente, la lechería de Chile en el último periodo solo presenta precios superiores a Argentina y Australia. Sin embargo, el 2010 se produjo una fuerte concentración de los precios (ver flechas en figura), lo cual podría explicar la concentración en los costos señalados anteriormente. Lo anterior podría

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explicarse porque al estrecharse la brecha en los precios, los productores se ven obligados a reducir sus costos para poder rentabilizar su sistema y permanecer en el negocio.

Figura 2. Comparación de los precios pagados a productor de las distintas lecherías de la muestra con respecto a los resultados de la lechería típica de Chile para el periodo 2003-2010 (Precio de leche de predio de Chile es igual a 1,0).

Más allá del análisis del precio de la leche y del costo para producirla, para el agricultor le es más útil el conocer el margen que el rubro le puede generar. Es por ello que se realiza una comparación entre las lecherías de menores costos de cada país, es decir, las más competitivas en costos durante el año 2010. Se puede apreciar que el ranking de costos directos de las lecherías, fue encabezado por la lechería de Chile, presentando el menor nivel de costos directos de la muestra ($87,7/kg ECM), seguida muy de cerca por la lechería de Irlanda solo un 4% mayor que la lechería chilena. Contrariamente, la lechería de Reino Unido fue la de mayores costos, superiores en un 104% a la lechería de Chile. En cuanto al costo de oportunidad, la lechería de EE.UU. presentó los menores costos, debido básicamente al bajo uso de mano de obra (MO) familiar, y por el contrario los costos de la lechería de Irlanda fueron los mayores (3,6 veces lo presentado por la lechería de Chile), debido también al alto uso de MO familiar (el 92% del gasto en remuneraciones corresponde a MO familiar). En el precio pagado a productor la lechería de EE.UU. obtiene el mejor precio seguido por Irlanda, Australia, Reino Unido, Argentina, Nueva Zelanda y Chile. Es decir, si bien la lechería de Chile es la que produce a menor costo, también es la que recibe el menor precio por su producto.

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Cuadro 1. Costos, precios y margen de las lecherías de menores costos de cada país en el año 2010(1).

País

Costo directoCosto

oportunidadSuma de costos

Precio lecheMargen

empresario

$/kg ECM*

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

Reino Unido 178,4 104% 25,0 42% 203,4 93% 191,9 18% -11,6 -120%

Irlanda 90,8 4% 80,2 355% 171,0 62% 203,8 25% 32,8 -43%

EE.UU. 165,2 88% 10,5 -40% 175,7 67% 216,1 33% 40,4 -29%

Argentina 104,0 19% 29,1 65% 133,1 26% 185,4 14% 52,3 -9%

Chile 87,7 0% 17,6 0% 105,3 0% 162,5 0% 57,2 0%

Australia 125,2 43% 33,1 88% 158,4 50% 195,9 21% 37,5 -34%

Nueva Zelanda 123,0 40% 27,2 54% 150,2 43% 177,1 9% 26,9 -53%

* ECM (Energy Corrected Milk): Leche estandarizada a un 4% de materia grasa y 3,3% de proteína(1)Valores entregados por IFCN en dólares, transformados a pesos según tipo de cambio promedio del año correspondiente y actualizados a agosto de 2010 según IPC de Chile.

Así, al analizar el margen del empresario, es decir, la suma de costos (costos directos más costos de oportunidad) menos el precio recibido por su producto, se obtiene que el productor de Chile presenta el mayor margen ($57,2/kg ECM), seguido por el de Argentina ($52,3/kg ECM), solo el productor del Reino Unido presentó márgenes negativos este año ($-11,6/kg ECM).

Al analizar las lecherías de mayores costos de cada país, es decir aquellas menos competitivas en costos totales de producción (Cuadro 2), se obtiene que la lechería de Chile presenta costos directos inferiores a los de EE.UU. y Reino Unido y los costos de oportunidad son solamente inferiores a los de la lechería de Irlanda, EE.UU. y Nueva Zelanda. En cuanto al precio, la lechería de Chile presenta precios superiores a las lecherías de Nueva Zelanda y Argentina. De esta manera, este grupo de lecherías menos competitivas presenta márgenes negativos para los empresarios de EE.UU., Nueva Zelanda y Chile, por tanto los empresarios de Argentina, Australia, Irlanda y Reino Unido obtuvieron utilidades.

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Cuadro 2. Costos, precios y margen de las lecherías de mayores costos de cada país en el año 2010(1).

País

Costo directoCosto

oportunidadSuma de costos

Precio lecheMargen

empresario

$/kg ECM*

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

Reino Unido 177,8 18% 33,9 -4% 211,7 14% 220,8 19% 9,1 1468%

Irlanda 107,1 -29% 89,7 154% 196,7 6% 205,9 11% 9,2 1487%

EE.UU. 183,8 22% 64,8 83% 248,6 33% 214,6 16% -34,0 -5024%

Argentina 117,9 -22% 26,8 -24% 144,6 -22% 183,8 -1% 39,2 6004%

Chile 150,9 0% 35,3 0% 186,3 0% 185,6 0% -0,7 0%

Australia 145,1 -4% 33,0 -7% 178,1 -4% 202,7 9% 24,6 3804%

Nueva Zelanda 124,7 -17% 58,3 65% 183,0 -2% 181,4 -2% -1,6 -138%

* ECM (Energy Corrected Milk): Leche estandarizada a un 4% de materia grasa y 3,3% de proteína1)Valores entregados por IFCN en dólares, transformados a pesos según tipo de cambio promedio del año correspondiente y actualizados a agosto de 2010 según IPC de Chile

2. Análisis de la Mano de Obra: Costos y Productividad

La mano de obra es uno de los factores críticos del éxito competitivo de un rubro y por qué no decirlo de un país. Es por ello que este tema se analizó con mayor detalle y se realizó una comparación con diferentes países (Nueva Zelanda, Australia, Argentina, Irlanda, Reino Unido, EE.UU. y Chile).

Al analizar los sueldos promedios pagados por los propietarios de lecherías de distintos tamaños (según número de vacas masa) y para distintos países (Figura 3), se puede apreciar que Chile y Argentina presentan los salarios promedios más bajos de la muestra, en promedio $1.319/hr y $2.899/hr, respectivamente. En un nivel intermedio se ubican EE.UU., Irlanda, Reino Unido y Nueva Zelanda (Cuadro 3). Por último, Australia es el país con el mayor nivel de salarios, que en promedio es 8,5 veces mayor que lo pagado en Chile (849% en el Cuadro 3). Mayores detalles pueden apreciarse en el Cuadro 3, donde están todas las comparaciones de salario promedio y mínimo tomando como base la situación de Chile. No obstante, se debe tener presente que el costo de vida de algunos de estos países es muy superior a la realidad nacional, así el sueldo mínimo de Australia también es 7,4 veces superior al salario mínimo de Chile.

301

Figura 3. Margen disponible para remunerar el trabajo, subvenciones y salarios promedios pagados de las lecherías en estudio

Estos menores costos en la mano de obra, tanto en Chile como en Argentina, han sido muy llamativos para inversionistas neozelandeses, puesto que en su país el dueño del predio y su familia han debido asumir el trabajo para poder rentabilizarlo.

Otro indicador relevante al momento de evaluar la mano de obra es el margen o retorno del trabajo (Figura 3), que refleja la existencia o no de incentivo para que el empresario continúe en el negocio, ya sea como inversionista (obtiene un retorno positivo sobre un factor de producción), o como trabajo familiar (esta contento con el sueldo que recibe).

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Cuadro 3. Salarios promedio y salario mínimo de los países de las lecherías analizadas.

PaísesCosto M.O.

Lechería ($/hr) (1)

Salario Mínimo ($/hr) (2)

Relación Costo M.O. Lechería/

Salario Min.

Relación Costo M.O. Lechería/

Costo M.O. Lechería de Chile

Relación Sal. Min./Sal. Min.

de Chile

Chile 1.319 956 138% 100% 100%

Argentina 2.899 1.129 257% 220% 118%

Nueva Zelanda 9.162 6.124 150% 695% 641%

EE.UU. 6.337 3.415 186% 480% 357%

Australia 11.195 7.066 158% 849% 739%

Irlanda 7.216 5.144 140% 547% 538%

Reino Unido 8.368 4.607 182% 635% 482%

Fuente: Elaboración propia.(1)Valores entregados por IFCN, según tipo de cambio promedio del año 2010, US$1=$519,4 y actualizados a agosto de 2011 según estadísticas de IPC de Chile(2) Información obtenida del Ministerio del Trabajo y Previsión Social de Chile, Ministerio de Trabajo, Empleo y Seguridad Social de Argentina, Department for Business Enterprise and Regulatory Reform-United Kingdom, Department of Labour New Zealand, United States Department of Labor,

Australian Fair Pay Commission y Citizens Information of Ireland.

De esta manera, al analizar el caso de las lecherías chilenas se obtuvo que la variación del margen del trabajo varió entre $1.853/hr y $7.094/hr. En cambio, en las lecherías de Australia fue desde $19.258/hr hasta $24.289/hr (valores ajustados2). Así tenemos que en el caso de Chile, tomado como factor de competitividad, el sector no tiene espacio para retener mano de obra valiosa frente a la competencia de otros sectores, pues solo podría pagar mejores sueldos a cambio de un incremento importante de la productividad. También se debe considerar que estamos analizando sólo un factor, lo probable es que este margen sea compensado por otros en lo que se es más competitivo.

En el caso específico de Nueva Zelanda y Australia el margen disponible para remunerar el trabajo de la mano de obra, se debe básicamente al precio por litro de leche que reciben los productores, pues en épocas de precios bajos, estas lecherías pierden competitividad considerablemente en este factor, logrando incluso márgenes negativos, pese a la alta productividad de los predios no siendo suficiente para mejorar sus ingresos

El alto costo en mano de obra de los países analizados, ha propiciado una mayor inclusión de mano de obra familiar en las lecherías, como también una mayor necesidad de tecnologías que disminuyan el uso de ésta. El costo total de la mano, en los países con los mayores sueldos pagados, corresponde principalmente a mano de obra familiar. Además, proporcionalmente las

303

lecherías más pequeñas son las que mayor mano de obra de este tipo utiliza. Sin embargo, al analizar la productividad de la mano obra, medida en base a 100 kilos de leche estandarizada (ECM) producida por hora de trabajo (Figura 4), se aprecia que existe una relación directa entre nivel de salarios y productividad. Pues, los países con niveles salariales altos (Nueva Zelanda y Australia) son los que presentan una mayor productividad, observándose además, economías de escala en algunos países como EE.UU., Nueva Zelanda e Irlanda, principalmente, pues la productividad aumenta en directa relación al tamaño de la lechería.

Las lecherías chilenas presentaron la menor productividad, siendo la que obtuvo el mayor índice la lechería mediana (CL-421) con 98 kilos de leche (ECM)/hora de trabajo. Respecto al general de la muestra, la mayor productividad la alcanzó la lechería de Nueva Zelanda (NZ-974), alcanzando un índice de 522 kg de leche (ECM)/hora. Es decir, 5,3 veces más que lo obtenido por la mejor lechería chilena (en este ítem).

Figura 4. Productividad de la mano de obra.

3. Análisis de factores de producción

Para que cualquier empresa funcione requiere de recursos básicos o factores productivos como el capital, la tierra y el trabajo, cuyo costo debería estar implícito en la toma de decisiones, ya que la maximización de la eficiencia económica, objetivo primordial para todo empresario, dependerá del uso de estos factores de producción.

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Es por ello que se analizaron desde una mirada agregada los factores críticos de la competitividad del sector, tales como el costo de los factores de producción y la tasa de retorno sobre la inversión (ROI). Se analiza la evolución de la realidad chilena en el contexto de los países referentes para Chile.

Al realizar una comparación entre las lecherías con los menores costos de producción (las de mayor competitividad en cuanto a costos) de cada país en el año 2010 (Cuadro 4), se aprecia en los costos de la tierra que solo EE.UU. registra valores levemente inferiores a la lechería chilena (6%), por el contrario Nueva Zelanda e Irlanda presentan los mayores costos (1,9 y 1,6 veces el costo de la lechería chilena, respectivamente).

Cuadro 4. Costos de los factores de producción y retornos sobre la inversión (ROI) de las lecherías de menores costos de cada país en el año 2010(1).

País

Costo Total de la Tierra

Costo Total de la MO

Costo total del Capital

ROI

$/kg ECM*

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

%

Reino Unido 17,50 107% 27,53 3% 10,48 137% 9%

Irlanda 22,09 161% 56,66 112% 7,56 71% 1%

EE.UU. 5,89 -30% 38,04 42% 11,98 171% 3%

Argentina 18,76 122% 27,68 3% 5,06 14% 23%

Chile 8,45 0% 26,75 0% 4,42 0% 7%

Australia 19,10 126% 32,04 20% 8,33 88% 8%

Nueva Zelanda 24,60 191% 19,48 -27% 15,57 252% 0%

* ECM (Energy Corrected Milk): Leche estandarizada a un 4% de materia grasa y 3,3% de proteína(1)Valores entregados por IFCN en dólares, transformados a pesos según tipo de cambio promedio del año correspondiente y actualizados a mayo de 2011 según IPC de Chile

Comparando las lecherías de mayores costos de producción (las menos competitivas, Cuadro 5), la situación cambia siendo la lechería de Chile la de mayor costo de la tierra. Con respecto al costo de la MO y capital la lechería de Argentina presentó los menores costos en MO y las de Irlanda, Argentina y Australia las de menores costos de capital.

Ahora al considerar un indicador netamente financiero como la rentabilidad sobre la inversión (ROI), se aprecia claramente el aumento de la competitividad de la lechería de Chile con respecto a la muestra, pasando de ser una de las de menor rentabilidad en el 2003 a una de las mejores en 2010. Así también se observa una importante disminución en las brechas existentes entre las lecherías analizadas.

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Cuadro 5. Costos de los factores de producción y retorno sobre la inversión de las lecherías de mayores costos de cada país en el año 2010(1).

País

Costo Total de la Tierra

Costo Total de la MO

Costo total del Capital

ROI

$/kg ECM*

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

$/kg ECM

% respecto a Chile

%

Reino Unido 11,75 -62% 42,31 41% 14,10 54% 8%

Irlanda 15,97 -48% 79,95 166% 3,44 -63% -2%

EE.UU. 13,49 -56% 72,54 141% 19,32 110% 12%

Argentina 24,15 -21% 24,65 -18% 3,81 -58% 120%

Chile 30,69 0% 30,10 0% 9,18 0% 7%

Australia 17,72 -42% 32,19 7% 8,14 -11% 0%

Nueva Zelanda 42,68 39% 32,55 8% 17,14 87% 0%

* ECM (Energy Corrected Milk): Leche estandarizada a un 4% de materia grasa y 3,3% de proteína(2) Valores entregados por IFCN en dólares, transformados a pesos según tipo de cambio promedio del año correspondiente y actualizados a mayo de 2011 según IPC de Chile


El principal aporte del proyecto es la generación de información que servirá como referencia comparativa (nacional e internacional) y de apoyo al sector lácteo, para contribuir al incremento de la competitividad de los productores.

Se pretende generar información comparativa internacional y periódica de los factores de producción relevantes para la competitividad de la producción lechera, pues la estrategia competitiva del sector se orienta a la obtención de ventajas en los costos.

La competitividad de Chile desde el punto de vistas de costos directos y de oportunidad se ha mantenido o mejorado en el tiempo (2003 al 2010), además la amplitud de precios por litro de leche es cada vez más estrecha, es decir los precios son cada vez más parecidos en los años más actuales en comparación a cifras anteriores.

El análisis de costos directos y de oportunidad de la lechería de costos menores para el período 2010, permite inferir que Chile presenta ventajas competitivas por costos en comparación a Nueva Zelanda, Australia, Argentina, Irlanda, Reino Unido, EE.UU. Sin embargo, este análisis no es concluyente ya que al analizar un indicador de productividad como el margen del empresario la situación de Chile, si bien presenta el mismo comportamiento, las brechas con los demás países, se reducen. De igual forma, al analizar los costos

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directos y de oportunidad de la lechería de costos mayores, es decir la de menor competitividad por costos totales para el período 2010, Chile pierde competitividad debido a que al nivel de costo posee solo cifras más bajas que Reino Unido, Irlanda y EE.UU. De igual forma, al analizar el margen del empresario, la lechería de Chile sólo está mejor posicionada que los casos de EE.UU. y Nueva Zelanda.

Esta situación podría suponer la necesidad de realizar un mayor énfasis en la gestión predial, pasando de un foco de control de costos a realizar un control de gestión más integral. Lo anterior se basa en el hecho que para ser competitivos además de ser eficientes en costos, se debe ser eficiente en lo que ha productividad se refiere.

Es importante resaltar el hecho que Chile posee una ventaja importante con respecto a los principales exportadores de lácteos, producto del bajo costo de la mano de obra. Sin embargo, ésta no ha sido del todo aprovechada, ya que la productividad es mucho menor a la de los países con los que se hace la presente comparación. Por tanto, para mejorar la competitividad lechera nacional se necesita lograr una mayor productividad de la mano de obra, es decir, tener trabajadores más productivos e idealmente bien pagados. Esto se puede lograr mediante una gestión eficiente del recurso humano, la capacitación y los incentivos para mantenerse en el trabajo, con el fin de que los trabajadores se conviertan en verdaderos especialistas en lo que hacen.

Por último se puede decir que la competitividad de Chile desde el punto de vista de costos de los factores de producción (tierra, capital y mano de obra) se ha mejorado en el tiempo (2003 al 2010), además la amplitud de costos por litro de leche es cada vez más estrecha, es decir los valores son cada vez más parecidos en los años más actuales en comparación a cifras anteriores. El análisis de costos de los factores de producción y la rentabilidad sobre la inversión de las lecherías de costos menores y las lecherías consideradas como típicas por IFCN para cada país en el período 2010, permite inferir que Chile presenta ventajas competitivas por costos en comparación a Nueva Zelanda, Australia, Argentina, Irlanda, Reino Unido y EE.UU.


Hemme, T. (2003).2003 IFCN Dairy Report, International Farm Comparison Network, Dairy Research Center. Kiel, Germany.


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Hemme, T. (2011).2011 IFCN Dairy Report, International Farm Comparison Network, Dairy Research Center.Kiel, Germany.

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICAS (INE). www.ine.cl

OFICINA DE ESTUDIOS Y POLITICAS AGRARIA (ODEPA). www.odepa.cl

ORGANIZACIÓN PARA LA COOPERACIÓN Y EL DESARROLLO ECONÓMICOS (OCDE). www.oced.org

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE (USDA). www.usda.gov

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Plataforma Formación y Desarrollo de los Recursos Humanos

PROYECTOPLAN DE FORMACIÓN DE POSTGRADOS, BECAS DE INVESTIGACIÓN Y PASANTÍAS

Código: M6P3

Región Cobertura: Región cobertura o alcance nacional


Coordinador del Proyecto: René Anrique G.

Otros participantes: Oscar Balocchi, Fernando Wittwer


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I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES GENERALES

Los principales agentes económicos asociados a la cadena láctea acogieron la iniciativa de constituir un “Consorcio Tecnológico” incorporando los tres objetivos arriba planteados. Es así como durante el año 2005, se aprobó el proyecto “Consorcio Tecnológico de la Leche”, por parte del PBCT a través de la Fundación para la Innovación Agraria (FIA), el cual inició definitivamente actividades el 2007, teniendo como misión “Constituirse en el referente de apoyo para el aumento de competitividad en la cadena láctea nacional”.

A lo largo de los talleres de trabajo desarrollados en todo el proceso de diseño del proyecto, FEDELECHE y la gran mayoría de los representantes de la industria láctea de Chile, han coincidido en la necesidad de avanzar en la formación de capital humano para calificarlo a través de postgrados, postítulos y procesos de capacitación que incidan directamente en la Cadena de Valor láctea. Lo anterior porque se ha constatado la falencia en varios aspectos ligados a los procesos productivos primarios y agroindustriales:

• Falta de investigaciones validadas por los actores de la cadena láctea

• Bajo número de estudiantes de postgrado ligados u orientados a la Cadena Láctea

• Falta de vinculación de la cadena láctea con Centros de Investigación y Desarrollo internacionales

• Carencia de procesos formativos tanto en Chile como el exterior, pertinentes y acordes a las necesidades de los distintos eslabones de una cadena láctea orientada hacia el exterior.

Por otro lado, se reconoce que existen postgrados y postítulos en la Universidad Austral de Chile, cuyos programas podrían responder a estas necesidades siempre y cuando exista una alta vinculación entre el Sector Productivo de la Cadena Láctea de Chile y esta casa de Estudios Superiores.

II. OBJETIVOS DEL PROYECTO:

Objetivo general

Contribuir a la formación de especialistas ligados a la realidad comercial, tecnológica y científica de la cadena láctea

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• Fomentar la incorporación de recurso humano especializado en la cadena de valor láctea

• Fomentar la participación de estudiantes de programas de Doctorado y Magíster en investigaciones ligadas al Consorcio

III. METODOLOGÍA DEL PROYECTO:

Administración del proyecto.

La responsabilidad administrativa del proyecto (programa) radicó en la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Austral de Chile. Para decisiones de carácter técnico, tales como el estudio de antecedentes y selección de postulantes se conformó un Comité Técnico de Programa. Las propuestas de este Comité constituían una instancia preliminar, que era sometida al Comité Técnico del Consorcio como instancia definitiva (Figura 1).

La administración de recursos del programa, así como de todos los proyectos recayó en la oficina administrativa de la Facultad de Ciencias Agrarias.

Figura 1. Organigrama del proyecto de formación de RRHH.

Comité Técnico del Consorcio

Programa formación de

RRHH

Comité Técnico del Programa

Gestión administrativa

Facultad Agrarias

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Adaptaciones o modificaciones introducidas durante la ejecución del proyecto y principales problemas metodológicos enfrentados.

El inicio del proyecto de formación de RRHH se postergó hasta mediados de 2008,con el propósito de dar tiempo a los proyectos de investigación de tener avances compatibles con el desarrollo de tesis. Ello dio tiempo para elaboración de las bases así como de los formatos para postulaciones.

Descripción detallada de los protocolos y métodos utilizados, de manera que sea fácil su comprensión y replicabilidad.

El proyecto se enfocó en dos ámbitos:

• Formación de especialistas a nivel de postgrado (Magister y Doctorados).

• Programa de pasantías.

Formación de postgrado.

Este programa estuvo destinado disponer de becas y apoyos para aumentar la disponibilidad de especialistas de alto nivel en el ámbito lechero, que estuviesen en condiciones de insertarse en la cadena láctea.

La incorporación de estudiantes fue un proceso selectivo que abarcó las siguientes etapas:

• Establecimiento de las bases para concursar y diseño de formatos para entrega de antecedentes.

• Realización de concursos públicos.

Se dispuso de un número de becas de Doctorado y Magíster, además de recursos para apoyo a estudiantes en su etapa de tesis, independientemente de la institución tecnológica en que se estuviese realizando. De este modo, las becas otorgadas tuvieron las siguientes características:

1. Beca completa de Doctorado: cubre el arancel y apoyo al estudiante (mantención) por un máximo de 3 años.

2. Beca parcial de Doctorado: otorga apoyo al estudiante (solo mantención sin pago de arancel), por un máximo de 3 años.

3. Beca completa de Magister: cubre arancel y apoyo al estudiante (mantención) por un máximo de 2 años.

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4. Beca parcial de Magister: contempla apoyo al estudiante sin pago de arancel, por un máximo de 2 años.

5. Apoyo de tesis: consistente en el aporte de una mensualidad al estudiante, que podía cubrir una parte o la totalidad del período de su tesis. Estos apoyos también involucraron a estudiantes de pregrado que estuviesen realizando sus tesis en algún proyecto del Consorcio.

Las becas completas, así como las becas de arancel se asignaron vía concurso público.

Requisitos de postulación:

• Cualquier candidato nacional o con residencia permanente en el país, licenciado o titulado de una carrera acreditada, aceptado en un programa de postgrado.

• El programa de postgrado en el que el candidato esté aceptado, debía también estar acreditado por la Comisión Nacional de acreditación de Postgrado.

• Excepcionalmente, se podía apoyar a estudiantes cursando su postgrado en el extranjero, realizando una investigación con pertinencia al marco estratégico del Consorcio.

Llamados a concurso: se realizaron 2 concursos, en Agosto, 2008 y Abril, 2009, con el fin de captar un grupo de estudiantes de postgrado, en número coherente con las metas establecidas, que al final del proyecto Consorcio, tuviesen sus estudios y tesis terminadas.

Evaluación y resolución de postulaciones: El proceso de selección de becarios era conducido por un Comité a nivel de la entidad responsable del Proyecto (UACH), (Comité Técnico de Programa), el cual proponía una nómina fundamentada al “Comité Técnico del Consorcio” para resolución definitiva.

Los apoyos para tesis, funcionaron como un sistema de ventanilla abierta y eran decididos por el Comité de Programa, previa postulación del candidato a través de un investigador vinculado a la investigación de algún proyecto del Consorcio, que debía justificar la solicitud.

Pasantías.

El programa de pasantías tuvo como objetivo fortalecer la formación de RRHH de las empresas socias del consorcio, a través del desarrollo de un trabajo o

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un aprendizaje definido, en el país o en el extranjero. La asignación de estas pasantías fue responsabilidad en el Comité Técnico del Consorcio.

Los principales requisitos establecidos en las bases fueron los siguientes:

• Profesionales y técnicos titulados de los Socios del Consorcio, pertenecientes a personal de planta (excepcionalmente, si es indispensable para rol del socio en la pasantía, se considerará posibilidad de apoyo a no socios).

• Candidatos socios sin título profesional, que acrediten experiencia definida a ser fortalecida con la pasantía1.

• Profesionales asesores, cuya participación sea solicitada por Fedeleche, asegurando que el conocimiento adquirido sea puesto al servicio de los productores.

• Profesionales que un socio desee apoyar para el logro de objetivos específicos.

• Expertos extranjeros, cuya asistencia sea requerida y justificada. En general, las pasantías podían tener una duración máxima de un mes.

IV. RESULTADOS DEL PROYECTO:

Resultados alcanzados (programa de postgrado).

Se beneficiaron un total de 22 profesionales con becas para programas de doctorado (5) y magíster (17), de los cuales 11 obtuvieron beca completa (3 doctorado y 8 magíster) e igual cantidad de beca parcial (2 doctorado y 9 magíster).

El listado de becados, programa, área temática y estado de tesis se presentan en el Cuadro 1.

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Cuadro 1. Listado de becados del proyecto

Programa de DoctoradoEstudiante Programa Área temática de la tesis Estado de la tesis 1Alejandro Jerez Mora, Quim. Farm., U. Chile

Doctorado en Ciencias, U. de Chile

Transferencia de metabolitos a la leche

Finaliza 2° semestre 2012

Pilar Sepúlveda Varas, Med. Vet., UACH

Doctorado Ciencias Veterinarias, UACH

Trastornos metabólico-nutricionales de la vaca lechera

Finaliza 2013

Lorena Leichtle Bertin, Med. Vet, UACH

Doctorado Ciencias Agrarias, UACh

Evaluación nutricional del maíz húmedo

Finaliza 2012

Pablo Loayza C.Ing. Agr., UACH

Doctorado Ciencias Agrarias, UACh

Factores agronómicos que influyen en contenido y calidad en fracción N de forraje

Finaliza 2012

Juan Pablo Keim, Ing. Agr., UACH

Doctorado en Ciencias Agrarias, UACH

Mejoramiento de calidad de praderas: evaluación nutricional

Finalizada 1er semestre 2012

Programa de MagísterEstudiante Título o grado Area temática de la tesis EstadoLuis Barrientos SMed. Vet., UACH

Magíster en Ciencias, Salud Animal UACH

Suplementación estival con nabo forrajero

Finalizada

Mary Negrón B.Ing.Agr., UC Valp.

Magíster en Ciencias, Prod. Animal, UACH

Efecto del tamaño de la vaca sobre la pradera: relación suelo-planta

Finalizada

Jaime Céspedes HMéd. Vet.,UACH


Alteraciones metabólico-nutricionales de la vaca lechera

Finalizada

Cristián Moscoso J Ing. Agr.,U. CH.


Evaluación agonómica y nutricional de cultivares de ballicas

Finalizada

Martin Nannig M. Ing.Agr.,UACH

Magister en Ciencias Prod.Animal, UACH

Mejoramiento de praderas bajo pastoreo

Finalizada

Joaquín Castro R. Ing. Agr.UACH

Magíster en Ciencias Prod. Animal, UACh

Pastoreo y sustentabilidad de la pradera: frecuencia de desfoliación

Finalizada

Jorge Schöbitz G. Ing. Agr.,UACH

Magíster en Ciencias Prod. Animal, UACH

Suplementación primaveral: eficiencia de la suplementación

Finalizada

Ximena Badilla A. Med. Vet., UACH

Magíster en Ciencias, Salud Animal, UACH

Salud animal: Paratuberculosis Finaliza 2° semestre 2012

Gonzalo Navarro D.Ing. Agr., UACH


Física de suelos: Efecto del pastoreo sobre la estabilidad física del suelo

Finalizada

Rita Astudillo N. Ing. Agr., U. Conce.


Evaluación nutricional de sustituto de calostro en polvo

Finalizada

Cristina Godoy S. Lic.Cs. Vet., U.Conce


Suplementación primaveral: eficiencia de la suplementación

Finalizada

Claudia Mella Ing. Agr., UACH


Evaluación nutricional y productiva de genotipos en pastoreo

Finalizada

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Programa de MagísterEstudiante Título o grado Area temática de la tesis EstadoCristián Muñoz B. Ing. Agr.,UACH


Evaluación técnica y económica de productores lecheros de la zona sur bajo control de gestión

Finaliza 2° semestre 2012

Eduardo Morales,Ing. Agr. UACH

Magíster en Medio Ambiente, U. Los Lagos

Medio ambiente predial: evaluación sistemas almacenamiento de purines

Finalizada parte experimental

Natalia Sanchez Med. Vet. UACH

Magíster Microbiología UACH

Etiología de la mastitis-resistencia a antibióticos

Finalizada

Verónica Merino Ing. Agr. PUC


Relación oferta de pradera, valor nutricional y productividad por há

En desarrollo1

1 Verónica obtuvo una beca de Conicyt, que le permitió ingresar al doctorado a partir de este año. De este modo, la tesis de magister fue absorbida por su tesis doctoral, dentro la temática original

Cuadro 2. Becarios ordenados por profesión y programa de postgrado

Programa de postgrado a que postularon Ing. Agrónomos Med. Veterinarios Otros 1Doctorado en Ciencias Agrarias, UACH 2 1Doctorado Ciencias Veterinarias, UACH 1Doctorado Ciencias, U Chile 1Magíster en Ciencias, Mención Prod. Animal, UACH.

10 2

Magíster en Ciencias, Mención Salud Animal, UACH.

2

Magíster en Ciencias, Mención Microbiología, UACH.

1

Doctorado en Ciencias, U. de ChileMagíster Manejo y Cons. RRNN, ULA 1Total 13 7 1

1 Químico Farmacéutico U. de Chile

Cuadro 3. Listado preliminar de tesis ya terminadas con copia disponible para el Consorcio 1

Becario Título de la tesis Año ProgramaClaudia Mella F. Eficiencia biológica de vacas lecheras Holstein

Neocelandés y F1(Jersey x Holstein NZ) en pastoreo en dos etapas de lactancia (M1P2)

2009 Mag

Joaquín Castro Rehbein

Dinámica de crecimiento y calidad nutritiva de una pradera de Lolium perenne L. sometida a diferentes frecuencias de desfoliación.Período otoño-invierno

2010 Mag

Natalia Sánchez Leiva

Asociación entre niveles de células somáticas en leche de estanque y la incidencia de mastitis clínica en rebaños lecheros del sur de chile (Región de Los Ríos)

2010 Mag

Carmen Hermosilla Daza

Concentraciones de indicadores séricos del metabolismo de energía y proteína de vacas lecheras en pastoreo primaveral con diferentes ofertas de pradera y concentrado.

2010 Pre grado

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Becario Título de la tesis Año ProgramaCarolina Huerta Contreras

Efecto del nivel de suplementación y oferta de pradera sobre la respuesta productiva en vacas lecheras a inicios de lactancia en pastoreo primaveral.

2010 Pre grado

Héctor Bravo Rojas

Efecto de la oferta de pradera y concentrado en el consumo voluntario y comportamiento alimenticio de vacas lecheras en pastoreo primaveral.

2010 Pre grado

Carlos Andrés Aguirre Duffourc

Efecto de la oferta de pradera y nivel de suplementación con concentrado, en la respuesta productiva de vacas lecheras en pastoreo primaveral.

2011 Pre grado

Daniel Alejandro Abarca Figueroa

Producción y composición de leche y cambio de peso vivo en vacas lecheras en pastoreo primaveral, alimentadas con dos ofertas de pradera y tres ofertas de concentrado

2011 Pre grado

Jorge Schóbitz Gebauer

Respuesta al nivel de suplementación con concentrado de vacas en lactancia, sometidas a dos ofertas de pradera en otoño

2011 Mag

Jaime Céspedes Honorato

Presentación de alteraciones metabólico-nutricionales en rebaños lecheros pastoriles de cinco macrozonas en el sur de Chile

2011 Mag

Luis Cucunubo Santos

Diagnóstico de cetosis subclínica en vacas lecheras en condiciones de pastoreo mediante el uso de muestras de orina y leche

2011 Pre grado

Clarissa Strieder Barboza

Presentación de cetosis y resistencia a insulina postparto en vacas lecheras a pastoreo con excesiva y adecuada condición corporal en el preparto

2011 Pre grado

Francisco Eduardo Canto Muñoz

Efecto de la suplementación estival con nabo forrajero (Brassica rapa L.) sobre la condición corporal, peso vivo, producción y composición de leche de vacas lecheras a pastoreo.

2011 Pre grado

Rolando Alejandro Vidal Vidal.

Efecto de la suplementación energética con maíz grano húmedo o trigo partido sobre la producción y la composición de leche de vacas lecheras en pastoreo primaveral alimentadas con alta y baja oferta de pradera.

2011 Pre grado

Cristina Godoy Saavedra

Respuesta productiva y metabólica de vacas lecheras suplementadas con concentrado y pastoreando diferentes ofertas de pradera en primavera

2011 Mag

Cristián Moscoso Jara

Evolución del contenido de carbohidratos solubles, calidad nutritiva y rendimiento en cuatro cultivares de Lolium perenne L. que difieren en su nivel de azúcar.

2011 Mag

Ingalena Stange Hofmann

Identificación y sensibilidad antimicrobiana de cepas de Staphylococcus coagulasa negativos aislados de mastitis bovina en rebaños lecheros

2011 Pre grado

Costanza Descalzi Lopetegui

Competencia entre Lolium perenne L., y Bromus valdivianus Phil. en praderas pastoreadas de peso contrastante

2011 Mag

María Luisa Negrón Barrientos

Efecto del peso-tamaño de vacas lecheras sobre la sustentabilidad del complejo suelo-pradera

2011 Mag

Catalina Wagemann Fluxá

Desbalances minerales en grupos de vacas lecheras en el sur de chile: estudio retrospectivo en perfiles metabólicos

2012 Mag

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Becario Título de la tesis Año ProgramaPablo Javier Veas Peralta

Respuesta metabólica en vacas de inicio de lactancia pastoreando dos ofertas de pradera primaveral y suplementadas con maíz grano húmedo o trigo partido.

2012 Pre grado

Ivan Ordoñez Dinámica de crecimiento y competencia entre Bromus valdivianus Phill. yLolium perenne L., durante el período estival en la Región de los Ríos.

2012 Pre grado

David Castillo Competencia de Lolium perenne L. y Bromus valdivianus Phill. durante el período de Invierno - Primavera bajo pastoreo por vacas lecheras con pesos contrastantes

2012 Pre grado

1 Un ejemplar de cada tesis quedará disponible para el Consorcio.

Programa de pasantías.

Este programa no hubo un planteamiento previo de metas, y se dejó como un programa de ventanilla abierta, a disposición de las empresas socias del Consorcio, las cuales sin embargo, fueron poco proactivas en participar. Sin embargo, hubo un nivel de actividad importante, como se aprecia en el cuadro 5.

Cuadro 4. Pasantías realizadas.

Tipo de Pasantía Participante SolicitanteEntrenamiento marcadores moleculares, Madrid, Paris (Sept 2008).

Andrés Carvajal, INIA INIA

Traída experto NZ en sistema de riego móvil (K-line) (Sept. 2009).

Phil Gatehouse, NZ Cooprinsem

Entrenamiento en NZ en evaluación de forrajes (Julio 2009).

Mauricio Salazar Colún

Entrenamiento en manejo de pastoreo y de cercos eléctricos. National Trade Academy, Cristchurch, NZ. (Oct. 2009)

Erich Mansilla Cooprinsem

Misión tecnológica a Israel: uso eficiente de recursos energéticos, hídricos y alimentarios en lecherías (Octubre 2009)

René Anrique C o n s o r c i o Lechero

Reunión IFCN-Alemania, (Abril 2010). Mario Olivares CooprinsemExperto NZ-importancia de la reproducción en sistemas estacionales (Charlas técnicas, Sep. 2011)

Jock Macmillan C o n s o r c i o Lechero

Pasantía en Dairy & Swine Research Center, Toronto Canadá-técnicas avanzadas de evaluación metab. ruminal de Nitrógeno (Mar-Julio 2011)

Estudiante doctorado Juan Pablo Keim

UACH

Traída Experto Argentino- 4 charlas técnicas a agricultores sobre Técnicas de Manejo para Conservación de forraje de alta calidad (Temuco, Los Ángeles, Valdivia, Osorno). (Octubre, 2011

Carlos FeiguinGrupo Edro-Argentina

C o n s o r c i o Lechero

Pasantía en sistemas de extensión en Australia Catalina Montalvo, encargada Dto. Extensión Consorcio Lechero

C o n s o r c i o Lechero

Reunión IFCN-Alemania, (Abril 2012). Mario Olivares Cooprinsem

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V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• El proyecto superó las metas que se estableció en la formación de postgraduados, principalmente en el programa de Magíster.

• En su gestión total, que se inició el 2008, a través de 2 concursos públicos se apoyó a través de becas, la formación de 5 candidatos a doctor y 17 de magíster. Adicionalmente, dentro de varios proyectos se realizaron 13 tesis de de pregrado, de estudiantes de Agronomía y Veterinaria.

• El programa de pasantías pudo ser más demandado por las empresas socias del Consorcio, para las cuales estuvo destinado.

• Si bien se entiende que no se dispondrá de recursos para proseguir el programa de becas tal como operó en la etapa de proyecto que ahora finaliza, existe la posibilidad de coordinar con organismos como Conicyt, el apoyo a la formación de especialistas en áreas prioritarias para la cadena láctea, planteadas por el Consorcio.

• Una mayor focalización es también necesaria en la formación de especialistas, debido a que la disponibilidad de becas en el futuro, será menor.

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PROYECTO CARACTERIZACIÓN DE INSUMOS PREDIALES UTILIZADOS EN LA LECHERÍA NACIONAL PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD.

Código: M7P1

Región o Regiones de Ejecución: Los Lagos, Metropolitana, Biobío, Araucanía, Los Lagos

Agente Ejecutor: INIA Remehue

Agente(s) Asociado(s): INIA Remehue, INIA Quilamapu, INIA La Platina, INIA Carillanca

Coordinador del Proyecto: Marta Alfaro Valenzuela,

Investigadores participantes: Marcelimo Claret, Marisol González, Lorena Ibañez, Jaime Mejías, Francisco Salazar, Dagoberto Villaroel,


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El desarrollo de la producción de lechera puede verse afectado por el impacto de elementos contaminantes existentes en el ambiente o que forman parte de los insumos empleados a nivel predial. Hasta ahora no se ha realizado un análisis del rol de los insumos utilizados en la producción de leche en el ingreso de contaminantes a la cadena láctea, especialmente, a nivel primario (relación suelo-planta). Existen antecedentes a nivel local (SAG Nacional) de la posible presencia de elementos traza metálicos (comúnmente conocidos como metales pesados) en algunos de los fertilizantes utilizados en la fertilización de praderas, aunque no se ha realizado una prospección que permita comprobar o descartar esta hipótesis. Tampoco se tiene claro la calidad, entendida como presencia de residuos dañinos o contaminación biológica, de los alimentos consumidos por animales en producción, sobre la calidad de los productos finales generados. El objetivo de este proyecto fue establecer la existencia de elementos contaminantes en alimentos, fertilizantes, enmiendas y agua utilizados en la producción de leche.

Para ello, se desarrollaron evaluaciones de enmiendas calcáreas y fertilizantes fosfatados, alimentos y agua empleados en predios lecheros con la finalidad de establecer su concentración de elementos traza metálicos, la biodisponibilidad de estos y su contaminación biológica, respectivamente. Los resultados indican que los elementos Al y Mn, común en suelos ácidos, se presentan en concentraciones medias a altas en materiales encalantes y fosfatados, mientras que los elementos Cd, As y Pb varían en concentración según la fuente evaluada y la época de muestreo. Los resultados hacen suponer que estos elementos podrían ser impurezas de los materiales originales de obtención de los fertilizantes y enmiendas evaluados. Asimismo, las características físico-químicas de los suelos volcánicos del país actuarían como buffer para la acumulación de estos elementos traza. Se desconoce por cuánto tiempo el rol buffer del suelo puede mantenerse de manera efectiva y qué ocurre en suelos fertilizados con menores contenidos de materia orgánica, como los dominantes en la zona central del país. Asimismo, se desconoce el efecto de la planta sobre la dinámica de absorción de estos elementos para el sector lechero del país, pudiendo existir respuestas diferenciadas entre praderas y cultivos, que tienden naturalmente concentrar estos elementos en los órganos reproductivos (semillas). Estos aspectos requieren de mayor investigación.

Los resultados microbiológicos obtenidos fueron variables, variando entre predios y entre fechas de muestreo. Esto sugiere que los resultados respondieron a contaminación puntual específica en cada caso y no a la contaminación de las fuentes de agua. Los valores obtenidos, en promedio, fueron bajos pero en algunos casos estos superaron los valores recomendados de concentración de microorganismos. En estos casos, la

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relación coliformes fecales/enterococos (CF/Ent), sugirió una contaminación de origen humano o mixto humano/animal.


Se ha comprobado que la alta concentración del aluminio (Al) de los suelos del sur del país, puede llegar a tener efectos metabólicos sobre animales (Mora y otros, 2005), con las consecuentes pérdidas económicas de producción de carne (Alfaro, 1995; Mora y otros 2004), pero se desconoce el aporte de fertilizantes y enmiendas de otros minerales que pudieran afectar la inocuidad de los productos lácteos.

Tampoco se tiene claro la calidad, entendida como presencia de residuos dañinos o contaminación biológica, de los alimentos externos a la pradera consumido por animales en producción, sobre la calidad de los productos finales generados.

Por ello se plantea determinar el grado de contaminación de fertilizantes, enmiendas y alimentos utilizados en el ciclo suelo-planta-animal.


Objetivo general

• Establecer la existencia de elementos contaminantes en alimentos, fertilizantes, enmiendas y agua utilizados en la producción de leche.

Objetivo específico

• Determinar la contaminación de insumos utilizados en producción de leche, con metales pesados, residuos orgánicos y microorganismos patógenos.

IV. Metodología del proyecto:

1. Elementos traza metálicos en enmiendas y fertilizantes

Para determinar el aporte de elementos traza metálicos en los fertilizantes y enmiendas actualmente en uso en el sector lechero, se realizó un muestreo de los mismos colectados desde los materiales en venta en el mercado de fertilizantes de la ciudad de Osorno en la primavera de 2008 y otoño de 2009 (7 enmiendas calcáreas y 2 fertilizantes fosfatados comunes para ambas temporadas). Para cada material se colectaron tres repeticiones de

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50 kg cada una, separando partidas de distintos países de origen. De cada una de ellas, se colectó una submuestra de 0,5 kg la que fue enviada al laboratorio para determinar sus concentraciones totales de Cadmio (Cd), Arsénico (As), Plomo (Pb), Aluminio (Al) y Manganeso (Mn) de acuerdo a la metodología compilada por Sadzawka et al. (2006). La información obtenida se contrastó con la normativa vigente internacionalmente que regula la concentración máxima permitida en este tipo de materiales o los aportes máximos permitidos al suelo. Los resultados obtenidos fueron analizados de manera descriptiva y por ANDEVA (Genstat 12.0) con la finalidad de detectar diferencias entre materiales.

2. Ensayo de biodisponibilidad

Con la finalidad de determinar la biodisponibilidad de los elementos traza metálicos, se estableció un ensayo de campo en INIA Remehue (40º35’S, 73º12’W), sobre pradera permanente en un suelo andisol de la serie Osorno (Typic hapludands; CIREN, 2003), con 2% de pendiente y 0,8 m de profundidad.

En este experimento se emplearon las dos enmiendas calcáreas y la fuente fosfatada con mayor contenido de elementos traza metálicos detectadas en la etapa de diagnóstico inicial. Los materiales fueron aplicados en cobertera en dosis comerciales equivalentes a 200 kg P2O5 y 1000 kg CaCO3 ha-1 en septiembre de 2009, a parcelas de 1 m2 (1x1m), con tres repeticiones, organizados en un diseño completamente al azar. Previo a su aplicación, se determinó la concentración de estos elementos en el suelo (0-5; 5-10 cm) y las plantas de acuerdo a la metodología estándar compilada por Sadzawka et al. (2006) y Sadzawka et al. (2007), respectivamente. Esta determinación fue repetida a los 30 días post aplicación. El efecto de los tratamientos en rendimiento de forraje fue cuantificado al corte para ensilaje (75 días).Todos los datos fueron analizados con ANDEVA, usando Genstat 12.0 como software estadístico.

3. Análisis de alimentos

Debido a la alta concentración de elementos traza metálicos encontrados en fertilizantes y enmiendas calcáreas se decidió realizar un muestreo de los alimentos actualmente en uso en sistemas productivos, con la finalidad de detectar concentraciones excesivas de estos elementos. Para ello, en diciembre de 2009 y abril de 2010 se procedió a tomar muestras en los predios monitoreados en el marco del proyecto Consorcio Lechero M1P2, de productos alimenticios en uso (pradera, ensilaje) y muestras de agua y suelo que fueron enviados al laboratorio para análisis de As, Cd, Al, Mn y Pb según la metodología ya mencionada. Estos resultados fueron analizados de manera descriptiva.

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4. Análisis de agua

Como una forma de determinar si el uso reiterado de los fertilizantes y enmiendas calcáreas, con una alta concentración de elementos traza metálicos afectaba la calidad del agua empleada en el proceso de ordeña o para alimentación animal debido a procesos de contaminación de cursos de agua superficiales o subterráneos, se procedió a tomar muestras de agua (1 L) en envases limpios mantenidos en frío (3°C), para determinar su concentración de elementos traza metálicos. Estas muestras fueron además analizadas para determinar su concentración biológica (coliformes fecales y enterococos) con el uso del kit Merck® para estos fines. La información obtenida fue analizada de manera descriptiva en relación a la normativa nacional existente. La relación de la concentración (NMP ml-1) de coliformes fecales/enterococos fue empleada como indicador del origen de la contaminación (animal o humana) según Meier et al. (2000).


1. Elementos traza metálicos en enmiendas y fertilizantes

Los resultados obtenidos indican que en el caso de enmiendas calcáreas, el Hg no es un elemento tóxico que se encuentre con regularidad en este tipo de producto, estando las concentraciones determinadas bajo el límite de detección para este elemento (0,025 mg kg-1). Los resultados también indican que los elementos Al y Mn, común en suelos ácidos, presentan concentraciones medias a altas en materiales encalantes (Cuadro 1; P<0,05), independientemente del origen de estas (nacionales o importadas). Los materiales 3 y 4 presentaron además altas concentraciones de As, Cd y Pb (P<0,05).

Aunque la concentración de estos elementos en enmiendas y fertilizantes fosfatados varió en la dos épocas de muestreo (otoño y primavera), no se observó evidencia de aumentos o disminución de concentraciones asociados a la época del año (P<0,05). Esto sugiere que estos elementos serían impurezas de los materiales originales dado el origen terrestre de los mimos.

En el caso de los fertilizantes fosfatados, no se encontró Hg en las muestras analizadas, estando las concentraciones determinadas bajo el límite de detección para este elemento (0,025 mg kg-1). También los resultados indican que la concentración de Al en estas fuente es alta (>969 mg kg-1, en promedio) y varió con la fecha de muestreo y la fuente de P evaluada (P<0,05). La concentración de Mn fue alta sólo en la fuente 2 evaluada en las dos temporadas (P<0,05).

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Las concentraciones de Cd, As y Pb variaron con la fuente fosfatada evaluada y la fecha de muestreo (P<0,01), estando por debajo de los valores recomendados (AAPFCO, 2003) (Cuadro 1). No se observó un efecto de la solubilidad de la fuente fosfatada sobre la concentración de elementos traza metálicos.

Cuadro 1. Concentraciones promedio de elementos traza metálicos en enmiendas calcáreas y fertilizantes fosfatados (2008-2009; n=3; ± error estándar de la media). Se incluyen en tabla sólo los resultados de materiales disponibles en ambas fechas de muestreo.

Concentración (mg kg-1)Material Al As Cd Mn PbEnmiendas1 1215,9±67,54 1,0±0,29 0,3±0,11 917,3±19,47 7,8±7,232 2525,0±896,62 2,2±0,67 0,7±0,17 396,5±110,04 27,1±6,163 1722,7±683,51 49,5±21,34 5,4±0,48 2069,3±115,95 59,0±4,684 2613,0±45,08 103,1±1083,88 7,3±0,49 1937,0±455,36 89,2±402,005 3275,6±1520,71 1,2±0,18 0,5±0,16 151,4±69,00 17,5±8,126 1389,2±468,48 1,6±0,22 0,4±0,08 597,3±8,27 36,5±5,007 1132,7±729,76 2,7±0,62 0,7±0,09 904,5±87,31 9,0±1,85

Fuentes fosfatadas1 23197,5±10046,34 7,2±2,45 48,7±14,57 93,3±7,29 11,2±3,872 3060,0±722,42 5,1±1,71 3,4±0,53 344,7±79,17 4,6±0,57Recomendado (mg kg-1 P2O5)* s/i 13 10 s/i 61

s/i: sin información

*: AAPFCO, 2003

2. Ensayo de biodisponibilidad

2.1 Suelo

Los resultados indican que la concentración inicial en el suelo de Al, Mn, Cd, Pb, y As no varió en profundidad (P>0,05), siendo la concentración encontrada de Cd hasta un 300% más alta que el límite recomendado para suelos de la zona sur del país, según la norma chilena para aplicación de lodos en suelos agrícolas (2 mg kg-1, NCh2952c-2004; INN, 2004). Los demás elementos se encontraron por debajo de los valores recomendados para suelos de la zona sur del país (INN, 2004).

En el segundo muestreo, las concentraciones de elementos traza metálicos no variaron significativamente de acuerdo a la profundidad de suelo (P>0,05). Además, las concentraciones de As y Pb no variaron en relación al contenido inicial del suelo, a diferencia de las concentraciones de Al y Mn que

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disminuyeron significativamente (P<0,05). La concentración de Cd disminuyó a ambas profundidades (P<0,05). Sólo la concentración de Al varió entre tratamientos a los 30 días de aplicados estos, siendo mayor en el tratamiento control en relación a los tratamientos fertilizados (P<0,01).

Los resultados obtenidos muestran que ha existido una acumulación de Cd en el suelo, en especial en la estrata 0-5 cm, probablemente como efecto de años de fertilización. Aunque la concentración de este elemento varía en el suelo en distintas épocas del año en respuesta a condiciones climáticas y de absorción de la planta, existen periodos en que se encuentra por sobre los niveles recomendados.

2.2 Efectos en la pradera

Los resultados indican que la producción de materia seca no fue distinta entre tratamientos (P>0,05), con una producción promedio de 6229 ± 271,5 kg MS ha-1 para el periodo experimental. El contenido de materia seca no fue afectado por los tratamientos (P>0,05), variando entre 15,8 y 16,4%, con un promedio de 16 ± 0,3%.

Las concentraciones iniciales de As y Cd en la planta fueron bajas (< 0,1 mg kg-1), mientras que las de Pb, Mn y Al fueron altas (6,4±0,22; 52,3±4,36 y 264,6±35,82 mg kg-1, respectivamente) (Ratto et al., 2004; SAG, s/f, Mora et al., 2004). Esto pudiera estar asociado a la época de toma de muestra de suelo (salida de invierno), en que habitualmente se observa un incremento en el forraje de Al y Mn debido a su abundancia en la solución de suelo durante el periodo invernal (Mora et al., 2004).

La aplicación de los tratamientos no incrementó las concentraciones foliares de As, Cd, Pb, Mn y Al a los 30 días post aplicación (P>0,05), variando estas en respuesta cambios en las condiciones de temperatura y crecimiento del forraje, por efecto de dilución (Pb, Al, Mn). Las concentraciones foliares de no variaron por efecto de los tratamientos, para ninguno de los elementos evaluados (P>0,05), de manera tal que las concentraciones cuantificadas a los 30 días fueron bajas, a excepción de para el Al que se mantuvo alta en el tratamiento control.

3. Análisis de alimentos

Los resultados no indican una correlación entre las concentraciones de elementos traza metálicos en la fase suelo-planta o suelo-agua, ni en la distribución geográfica, de manera tal que no existió una mayor concentración de estos elementos en suelos con menor contenido de materia orgánica (zona central), en promedio para ambos muestreos.

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3.1 Pradera

Las concentraciones de estos elementos fueron bajas en las muestras de praderas de sectores que se encontraban a pastoreo en la fecha de ambos muestreos, sin que se encontrara una relación efectiva entre la concentración edáfica (0-10 cm) y foliar (Cuadro 2).

Cuadro 2. Concentración de As, Cd, Pb, Mn y Al en suelo (mg kg-1) y pradera (mg kg-1 MS) colectada de predios visitados en los años 2009 y 2011. Sólo se informan los resultados de predios en que fue posible muestrear en el mismo punto en ambos años.

Suelo: INN (2004)Pradera: SAG (s/f)

Las concentraciones de As, Cd, Pb, Al y Mn fueron bajas en las muestras de ensilaje analizadas, independientemente del predio o la fecha de muestreo, sin que representen un riesgo para el consumo animal.

Existió una tendencia a una mayor concentración de Mn en forrajes cosechados en el sur del país, probablemente asociado a las condiciones de acidez natural de estos suelos, que resulta en una mayor disponibilidad de este elemento en la solución del suelo (Mora et al., 2004)

4. Análisis de agua

4.1 Análisis químico

Los resultados indican que en los predios visitados, la concentración de elementos traza metálicos en agua empleada para el proceso de ordeña y bebida animal se encuentra por debajo de las concentraciones recomendadas por el INN (2005), en promedio de ambos muestreos (Cuadro 3), siendo bajas y en algunos casos estando por debajo del límite de detección de los equipos.

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Cuadro 3. Concentración de elementos traza metálicos en muestras de agua colectadas en predios muestreados en salas de ordeña (n=2).

Límite recomendado 0,01 0,01 0,05 s/i 0,1

s/i: sin informaciónld: bajo límite de detecciónLímite recomendado INN (2005) (NCh409of 2005)

Las concentraciones más altas encontradas correspondieron a las de Al, pudiendo estar asociadas a la abundancia natural de este elemento en suelos de origen volcánico.

No se encontró una relación entre concentraciones de estos elementos en la fase suelo-planta o suelo agua.

4.2 Análisis microbiológico

Los resultados microbiológicos obtenidos fueron variables, entre predios y entre fechas de muestreo. Esto sugiere que los resultados respondieron a contaminación puntual específica en cada caso y no a la contaminación de las fuentes de agua. Los valores obtenidos, en promedio, fueron bajos pero en algunos casos estos superaron los valores recomendados de concentración de patógenos. En estos casos, la relación coliformes fecales/enterococos (CF/Ent), sugirió una contaminación de origen humano o mixto humano/animal, de acuerdo a lo indicado por Maier et al. (2000).


Los resultados hacen suponer que estos elementos podrían ser impurezas de los materiales originales de obtención de los fertilizantes y enmiendas evaluados.

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Las características físico-químicas de los suelos volcánicos del país actuarían como buffer para la acumulación de estos elementos traza en el suelo de manera tal que en un ensayo corto en pradera permanente bajo condiciones de campo, y en el muestreo realizado a nivel predial no se observó un aumento en la concentración foliar de estos elementos.

Se desconoce por cuánto tiempo el rol buffer del suelo puede mantenerse de manera efectiva y qué ocurre en suelos fertilizados con menores contenidos de materia orgánica, como los dominantes en la zona central del país. Asimismo, se desconoce el efecto de la planta sobre la dinámica de absorción de estos elementos para el sector lechero del país, pudiendo existir respuestas diferenciadas entre praderas y cultivos, que tienden naturalmente concentrar estos elementos en los órganos reproductivos (semillas). Estos aspectos requieren de mayor investigación.

Dados los resultados de contaminación biológica puntual del agua empleada en el proceso de ordeña, se recomienda realizar difusión de aspectos asociadas a la mantención de la calidad del agua empleada en el proceso de ordeña.

Este proyecto generó información sobre la concentración de elementos traza metálicos en materiales encalantes y fertilizantes fosfatos existentes en el mercado nacional, amplio anhelo del sector productivo ganadero de la zona sur del país. Asimismo, entregó antecedentes sobre el efecto de su aplicación en la calidad del forraje generado en un periodo de alto crecimiento, y un levantamiento base de su concentración en distintos insumos empleados en la producción de leche del país.

VII.BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Alfaro, M. 1995. Estudio de las relaciones existentes en el ciclo suelo-planta-animal de un andisol acidificado de la Zona Sur de Chile. Tesis de Grado Ing. Agr. Facultad de Cs. Agropecuarias y Forestales, Universidad de La Frontera. 170 p.

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PROYECTORESPUESTA DE PRADERAS Y CULTIVOS A LA APLICACIÓN DE PURINES DE LECHERÍA POR MACROZONA HOMOGÉNEA

Código: M7P5

Región o Regiones de Ejecución: VIII – X


Coordinador del Proyecto: Francisco Salazar Sperberg

Investigadores participantes: Marta Alfaro, Juan Carlos Dumont, Juan Hirzel, Josue Lagos, Tom Misselbrook, Aldo Valdebenito


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Los purines son los residuos generados en mayor cantidad en predios lecheros, los cuales contienen macro y micronutrientes que si son bien manejados pueden reciclarse, de lo contrario el mal uso puede provocar la contaminación del suelo, agua (e.g. lixiviación de NO3) y/o aire (e.g. gases con efecto invernadero o amoníaco). En general a nivel nacional existe poca información respecto a su utilización como aporte de nutrientes en praderas y cultivos. Junto con ello, en los últimos años ha entrado en vigencia nueva normativa legal que busca evitar la contaminación del agua. Todo esto ha significado una mayor demanda de antecedentes técnicos para un uso más eficiente.

El proyecto tuvo por objetivo evaluar agronómica, económica y ambientalmente la respuesta de pradera y cultivos al uso de purines de lechería para las distintas macro zonas homogéneas. En este marco se realizaron 9 experimentos en praderas y cultivos, determinando la respuesta a la aplicación de purines. Ensayos en pradera permanente, pradera de rotación corta, nabos forrajeros y maíz forrajero fueron realizados, junto con evaluaciones de la aplicación de purín en praderas para ensilaje. En general los resultados muestran incrementos de hasta un 66% en el rendimiento de las parcelas tratadas con purín respecto del control, con rendimientos de forraje de hasta 11,935 Kg. MS ha-1 al aplicar altas dosis de N. Además se determinó que noviembre fue la época de aplicación donde se registraron los mayores rendimientos de MS obteniéndose hasta un 79% de incremento con respecto al control.

Los resultados de los ensayos también indican que la calidad del silo proveniente de forraje fertilizado con purín es adecuado para la alimentación animal, alcanzando rendimientos de MS hasta 79% mayores que el control en parcelas tratadas con la dosis más alta. En nabos se registraron rendimientos de hasta 8,379 Kg. MS ha-1 año-1 con excedentes de hasta 164 Kg. de N año-1, además se determinó la existencia de un efecto residual de la aplicación del N, P y K de los purines para un cultivo de Ballica Tama. En maíz se observó que en términos de rendimiento el uso de fertilización combinada (purín+ fertilizante inorgánico) logró un incremento de 33% respecto del control.

En relación a aspectos ambientales, se determinaron bajas pérdidas por lixiviación al utilizar purín (<15 kg N ha-1 año-1), mientras que las pérdidas por volatilización variaron entre 3% y 21% del N total aplicado para invierno y primavera/otoño respectivamente. Estos resultados indican que las emisiones de NH3 pueden ser una importante vía de pérdida del N cuando purín es utilizado como fertilizante en praderas permanentes del sur de Chile y que no existe riesgo inmediato de contaminación de aguas por lixiviación de N.

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Finalmente este proyecto, en conjunto con el proyecto M1P5 ha generado un software para el manejo y utilización de purines de lechería que permitirá a los productores estimar los volúmenes generados en el predio, el aporte de nutrientes de los purines, la disponibilidad de purines de acuerdo a los requerimientos de praderas y cultivos y su valoración económica.


Los purines son los residuos generados en mayor cantidad en predios lecheros. Estos desechos provienen de la mezcla entre estiércol y orina con su contenido original de humedad. Los purines son un fertilizante que puede aportar macro y micro nutrientes al suelo/plantas. Además en suelos con bajo contenido de materia orgánica representan un valioso recurso para incrementar este parámetro.

La composición química de los purines es de naturaleza muy variable, razón por la cual su aplicación como abono puede ser complementada con fertilizantes comerciales para aportar todos los nutrientes que el cultivo o la pradera necesitan. En este sentido, es importante considerar el aporte exacto de nutrientes del purín en la fertilización, ya que esto nos permite adecuar las dosis a los requerimientos del cultivo/pradera donde se aplicará, permitiendo reducir los costos de fertilización y ayudando al reciclado de los nutrientes en el predio de forma más efectiva (Salazar et al., 2003).

En los últimos años los sistemas de producción agrícola de Chile se han intensificado, existiendo un aumento en el uso de fertilizantes para cultivos y praderas. Esto se ha traducido en mejores niveles de producción pero también en un mayor volumen de desechos agrícolas como los purines (Alfaro y Salazar, 2005). Los nutrientes presentes en la composición típica de los purines son principalmente nitrógeno (N), potasio (K) y fósforo (P). Dichos nutrientes son esenciales para el crecimiento de los cultivos, de ahí la importancia de utilizarlos eficientemente en los sistemas de producción agrícolas.

En términos generales, en un purín con un contenido de materia seca del 3% aproximadamente 30-40% del N se encuentra en su forma soluble (amonio, NH4+), el cual queda disponible para el cultivo el primer año post aplicación. En el caso del P los valores son cercanos al 50-60% y para el K están entre 90 y 100% (Salazar et al., 2003). Por lo tanto, cuando se aplican purines al suelo es importante considerar que una parte de los nutrientes serán absorbidos por el cultivo (o perdido al aire, suelo y/o agua) y otra quedará en el suelo y necesitará ser mineralizado por los microorganismos presentes previo a la utilización por las plantas.

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Los purines de algunos predios presentan bajos contenidos de materia seca (MS) ya que gran parte del contenido de los efluentes generados no son solo fecas y orina, sino que se mezclan con el agua que proviene de la lluvia y de las actividades de limpieza y lavado de patios. Predios con altos volúmenes de purines tienen la oportunidad de utilizar sus desechos como abono (Salazar et al., 2003). Sin embargo, la aplicación de purines puede ser una fuente importante de contaminación ambiental, principalmente por los impactos que el uso y aplicación de estos desechos puede generar en el medio receptor. Problemas como emisiones gaseosas, lixiviación de iones, malos olores y el arrastre de nutrientes son ejemplos de ellos. Este hecho provoca una preocupación ambiental creciente, debida a la gestión inadecuada de este tipo de desechos (Alfaro et al., 2005; 2006).

La mayoría de los problemas ambientales generados por la aplicación de purines se deben a inadecuadas prácticas de manejo como altas dosis, equipos mal calibrados y aplicaciones en épocas de baja demanda por los cultivos (Alfaro y Salazar, 2005). El riesgo de contaminación es difícil de eliminar pero puede reducirse empleando buenas prácticas como una adecuada estimación de la capacidad de almacenamiento de los pozos, un correcto cálculo de los requerimientos de nutrientes, una apropiada época de aplicación y una buena forma de distribución.

En general existe poca información respecto a la utilización de los purines como aporte de nutrientes en praderas y cultivos, pero existe una gran demanda de esta información por parte de los agricultores y asesores. Además considerando que no existe legislación nacional que regule la dosis, época y forma de aplicación, esta información se hace necesaria para hacer un mejor uso de los purines y con ello reducir los costos de fertilización a nivel predial.


Objetivo general

Evaluar agronómica, económica y ambientalmente la respuesta de la pradera y cultivos al uso de purines de lechería para las distintas zonas lecheras.


1. Evaluar épocas y dosis de aplicación de purines de lechería para las distintas zonas lecheras.

2. Evaluar la respuesta en rendimiento a la aplicación de purines de lechería en praderas y cultivos.

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3. Evaluar las pérdidas de nutrientes por aplicaciones de purines de lechería en las distintas zonas lecheras.

4. Evaluar económicamente la respuesta de la pradera y los cultivos a la aplicación de purines de lechería.

5. Generar información base para implementar Buenas Practicas Ganaderas para la aplicación de purines de lecherías en suelos agrícolas.


Para cumplir con los objetivos planteados se desarrollaron 9 experimentos que evalúan la dosis de purín aplicado, la época de aplicación, las pérdidas por volatilización, y la respuesta de la pradera y de cultivos de nabos, maíz y ballica a la fertilización con purines. Los ensayos fueron realizados en el centro de investigación Remehue, Provincia de Osorno (40º31'S, 73º03'W, 65 msnm), sobre un suelo Andisol de la serie Osorno (Typic Hapludands) y los resultados se compararon estadísticamente por medio de la Prueba T de Student y ANDEVA.

1.- Pérdidas de N por volatilización de amoniaco en praderas permanentes fertilizadas con purín bovino lechero, mediante un sistema micrometeorológico de masas.

Se realizaron 4 ensayos en praderas permanentes manejadas anteriormente bajo corte y sin fertilización nitrogenada previa. Dos en periodo de invierno (2009 y 2011) y dos en primavera (inicio y final de primavera del 2011), cada uno con una duración de 7 días. El tratamiento consistió en la aplicación manual de una cantidad de purín bovino lechero equivalente a una dosis objetivo de 100 kg N ha-1 en un área circular de 15 m. de radio o 707 m2. En los ensayos del 2011 se tomaron 3 muestras de purín por aplicación para la determinación del contenido de MS y N total y amoniacal.

La volatilización del NH3 se midió a través del método de Balance Micrometeorológico de Masas: “Flujo Horizontal Integrado” (Schjoerring et al., 1992), utilizando como muestreadores difusores pasivos embebidos en una solución de ácido oxálico en acetona al 3% (Leuning et al. 1985). Esta metodología es ampliamente utilizada ya que permite realizar evaluaciones a nivel de áreas grandes y no requiere condiciones completas de equilibrio meteorológico (Misselbrook et al., 2002).

Al finalizar cada periodo de exposición, a cada muestreador se le agregó 40 mL de agua destilada, se agitó, colectó la muestra y posteriormente se analizó el extracto resultante por colorimetría de inyección de flujo segmentado. La

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emisión de NH3 fue calculada de acuerdo al flujo vertical y horizontal del aire y la concentración de N-NH3 fuera y dentro del área tratada. Además, se registraron las principales variables meteorológicas (temperatura de cobertizo, precipitación y velocidad de viento) y algunas variables edáficas (N total, NH4+, NO3-, pH, MO y CIC) durante los cuatro ensayos.

2.-Pérdidas de N por volatilización de amoníaco en praderas permanentes fertilizadas con purín de lechería y urea mediante un sistema de túneles de viento.

Se realizaron 4 experimentos de 21 días de duración durante la primavera del 2009, otoño e invierno del 2010 y el verano del 2012. Los ensayos fueron realizados en praderas permanentes En el sitio experimental se estableció un diseño de bloques completos al azar (DBCA) con arreglo factorial de 3 repeticiones. En dicha área se delimitaron unidades experimentales de 2 m2 a las que se les aplicó una dosis objetivo equivalente a 100 kg N ha-1 de fuente nitrogenada (urea y purín bovino lechero). Los tratamientos fueron aplicados manualmente.

Las emisiones de NH3 se determinaron con la metodología de túneles de viento de Lockyer (1984), en la cual se usan equipos que constan de una sección cubierta con una lámina transparente de policarbonato (2,0 x 1,2 x 0,002 m) fijada al suelo en forma de túnel y un ducto circular de acero con ventilador coaxial que empuja aire a través de la sección transparente a una velocidad constante. El flujo de viento entrante y saliente del túnel se hace pasar por muestreadores con ácido ortofosfórico (0,002 M), los cuales fijan el NH3 emitido dentro y fuera del área de tratamiento durante periodos de hasta 24 horas.

Las muestras se analizaron por colorimetría de flujo segmentado y el cálculo de las emisiones se realizó multiplicando el volumen de aire por la diferencia en concentración de NH3 que entra y sale de cada túnel. Análisis de suelos fueron tomados al inicio y final de cada ensayo.

3.- Evaluación de dosis de purín bovino lechero y fertilizantes inorgánicos en praderas permanentes.

Se realizaron dos ensayos con la aplicación de distintas dosis de purín bovino lechero y fertilizantes inorgánicos en las temporadas 2009-2010 y 2010-2011. Los ensayos fueron realizados en praderas permanentes. En el sitio experimental se estableció un diseño de bloques completos al azar (DBCA) con arreglo factorial de 3 repeticiones. En dicha área se delimitaron unidades experimentales de 8 m2 (2 x 4m) a las que se les aplicaron nueve tratamientos.

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Después de la limpieza del área se aplicó una fertilización base (80 Kg. de P2O5, 140 Kg. de K2O, 20 Kg. de S, 16 Kg. de MgO) a todas las unidades experimentales incluida el control. Las fuentes fertilizantes utilizadas fueron Superfosfato triple, Muriato de potasio y Sulpomag. La aplicación del tratamiento se realizó de forma manual tanto para fertilizante líquido como sólido. Al inicio y final de cada temporada se realizó un muestreo de suelos (3 muestras de 0-10 cm. De profundidad. Además el purín aplicado también fue muestreado (3 muestras) y caracterizado. Por otra parte, durante el desarrollo de los ensayos se realizó el control de Listronotus vulgaris y Hylamorpha elegans con Lorsban (500 cc ha-1) y Metarhizium anísepliae (18 g ha-1) y el control de maleza de hoja ancha se realizó con Tordon 24K (0,25 L ha-1) y DMA6 (1,0 L ha-1).

Las pérdidas por lixiviación fueron determinadas utilizando cápsulas de cerámica porosa dentro de las unidades experimentales. Esta técnica es ampliamente utilizada (e.g. Lord y Shepherd, 1993; Webster et al., 1993) y en suelos volcánicos del sur de Chile (e.g. Alfaro et al., 2005). Se instalaron tres cápsulas por parcela en un ángulo y profundidad específico, de manera tal que todo el N lixiviado en el tramo 0-60 cm fue cuantificado. Los muestreos de las cápsulas fueron realizados una vez iniciado el periodo de drenaje a 60 cm de profundidad, realizándose muestreos cada ±100 mm de drenaje total (estimados en base a la sustracción de la precipitación menos la evaporación del periodo, ambos parámetros medidos en la estación meteorológica de INIA-Remehue).

En cada muestreo, a las cápsulas se les aplicó un vacío de 0,7 bar con una bomba de vacío manual, luego se dejaron herméticamente cerradas toda la noche y al día siguiente se colectó la muestra de lixiviado. Dicha muestra se mantuvo congelada hasta el análisis de NH4+ y NO3- por colorimetría de flujo segmentado. La cantidad total de N-NO3- / N- NH4+ en los lixiviados fue calculada de acuerdo a la regla trapezoidal propuesta por Lord y Shepherd (1993). El volumen total drenado en el período de drenaje fue calculado sumando los parciales de cada fecha de muestreo. Para la temporada 2009-2010 se realizaron 6 muestreos (junio, julio, agosto y noviembre), con un drenaje total de 647 mm. Mientras que en la temporada 2010-2011 se realizaron 5 muestreos (junio, julio, y agosto), con un drenaje total de 510 mm. La concentración media de N-NH4+ y N-NO3- en el lixiviado durante el período de drenaje fue obtenida dividiendo la pérdida total por el volumen total drenado (Lord y Shepherd, 1993).

Durante el desarrollo de todo el experimento las parcelas fueron manejadas bajo corte. Para estimar la producción de la pradera se realizaron 9 cortes durante la temporada 2009-2010 y 7 durante la temporada 2010-2011. Para la cosecha del forraje en cada corte se utilizó una cortadora con barra segadora, dejando un residuo de 5 cm. de altura sobre la superficie. Se registró la

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producción de materia verde total por parcela y una submuestra de 200 g fue secada en un horno de ventilación forzada a 60°C por 48 h con el fin de estimar la materia de seca. Esta submuestra fue procesada en molino con un tamiz de 2 mm para la determinación del contenido de N total, P y K en el forraje (Sadsawka et al., 2006). Luego se realizó el cálculo de los rendimientos, la absorción y la eficiencia de uso de estos elementos. La absorción se calculó multiplicando los kg de MS (105°C) ha-1 por el porcentaje de N, P, K de la muestra de cada tratamiento. La eficiencia de uso se determinó como: kg ha-1 en el tratamiento fertilizado menos kg ha-1 en el tratamiento control/ elemento aplicado como fertilizante inorgánico u orgánico.

4.- Evaluación de la época de aplicación de purín bovino lechero en praderas permanentes.

Se evaluó la respuesta de la pradera a la época de aplicación de purín bovino lechero durante dos temporadas (2009-2010 y 2010-2011). Los ensayos fueron realizados en praderas permanentes. En el sitio experimental fue de bloques completos al azar (DBCA) con arreglo factorial de 3 repeticiones. Las unidades experimentales fueron parcelas de 9 m2 (3 x 3m) a las que se les aplicaron distintas dosis de purín en los meses de septiembre, noviembre, marzo y junio. Además parcelas sin aplicación o parcelas control, fueron también contempladas.

Luego de la limpieza del sitio, se establecieron las parcelas y se obtuvieron muestras iniciales de suelo (3 de 0-10 cm. de profundidad), posteriormente se realizó una fertilización base (80 kg de P2O5, 140 kg de K2O, 20 kg de S, 16 kg de MgO) en todas las parcelas (incluyendo las parcelas control). Los fertilizantes utilizados fueron Superfosfato triple, Muriato de potasio y Sulpomag. Al final de cada temporada se realizó un muestreo final de suelos. La aplicación del tratamiento se realizó manualmente con ayuda de regaderas (previo agitado del contenedor de los purines) y se tomaron 3 muestras por aplicación para la caracterización del purín.

Durante el desarrollo de los ensayos se realizó el control de malezas de hoja ancha con la aplicación de Tordon 24 K (0,25 L ha-1) y DMA6 (1,0 L ha-1). También se realizó control biológico de gusano blanco (Hylamorpha elegans y Phytoloema herman) con hongos entomopatógenos (2 dosis 0,5 ha-1) y cuncunilla negra con insecticida Karate (200 cc ha-1).

Las pérdidas por lixiviación se determinaron utilizando 3 capsulas de cerámica porosa en cada parcela (Lord y Shepherd, 1993; Webster et al., 1993). Los muestreos fueron realizados una vez iniciado el periodo de drenaje, continuando cada ±100 mm de drenaje (estimados en base a la sustracción de la precipitación menos la evaporación del periodo). Dichos parámetros fueron medidos en la estación meteorológica de INIA-Remehue.

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En cada muestreo, a las cápsulas se les aplicó un vacío de 0,7 bar con una bomba de vacío manual, se dejaron herméticamente cerradas toda la noche y al día siguiente se colectó la muestra de lixiviado. Las muestras se mantuvieron congeladas y luego se les determinó NH4+ y NO3- por colorimetría de flujo segmentado. La cantidad total de N-NO3- / N- NH4+ en los lixiviados fue calculada de acuerdo a la regla trapezoidal propuesta por Lord y Shepherd (1993). En las temporadas 2009-2010 y 2010-2011 se realizaron 5 muestreos: junio, julio, agosto con un drenaje total de 510 mm y en junio, julio, agosto y septiembre con un drenaje total de 554 mm para la primera y segunda temporada respectivamente. La concentración media de N-NH4+ y N-NO3- en el lixiviado durante el período de drenaje fue obtenida dividiendo la pérdida total por el volumen total drenado (Lord y Shepherd, 1993).

Las parcelas fueron manejadas bajo corte, realizándose 7 evaluaciones durante la temporada 2009-2010 y 8durante la temporada 2010-2011. En la cosecha del forraje de cada corte se utilizó una cortadora con barra segadora y se dejó un residuo de 5 cm. de altura de pasto. Para cada corte se registró la producción de materia verde total por parcela y submuestras de 200 g fueron secadas en un horno de ventilación forzada a 60°C por 48 h con el fin de estimar la materia de seca.

Las submuestras fueron procesadas en un molino con un tamiz de 2 mm y luego se le realizó el análisis de N total, P y K (Sadsawka et al., 2006). Luego se realizó el cálculo de los rendimientos, la absorción y la eficiencia de uso de estos elementos. La absorción se calculó multiplicando los kg de MS (105°C) ha-1 por el porcentaje de N, P, K de la muestra de cada tratamiento. La eficiencia de uso se determinó como: kg ha-1 en el tratamiento fertilizado menos kg ha-1 en el tratamiento control/ elemento aplicado como fertilizante inorgánico u orgánico.

5.- Evaluación de dosis de purines y fertilizantes inorgánicos en praderas para ensilaje.

Se realizaron dos ensayos (2008 y 2009) con la aplicación de distintas dosis de purín bovino lechero y fertilizantes inorgánicos en praderas regeneradas con Ballica perenne. En el sitio experimental se estableció un diseño de bloques completos al azar (DBCA) con arreglo factorial de 3 repeticiones. En dicha área se delimitaron parcelas de 12 m2 (3 x 4m) en el 2008 y de 9 m2 (3 x 3m) en el 2009, a las que se les aplicaron siete tratamientos diferentes.

Se preparó el sitio experimental con la limpieza del área y el estacado del ensayo. Luego se obtuvieron 3 muestras de suelo de 0-10 cm. de profundidad. Se aplicó el tratamiento manualmente tanto para el fertilizante sólido como el líquido (este último con ayuda de regaderas y previa agitación del contenedor con los purines). Las fuentes fertilizantes utilizadas fueron Nitromag y Muriato

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de potasio además del purín bovino lechero. Al finalizar de cada temporada se realizó un muestreo final de suelos. Además ambas aplicaciones se tomaron 3 muestras de purines para determinar el contenido final de los nutrientes presentes. Durante el desarrollo de los ensayos se controló la maleza de hoja ancha con Tordon 24K (0,25 L ha-1) y DMA6 (1,0 L ha-1).

En el mes de noviembre de los años 2008 y 2009 se realizó un corte para la cosecha del forraje de las parcelas a los 43 y 57 días de rezago respectivamente. Para el corte se utilizó una cortadora con barra segadora, dejando un residuo de 5 cm. de altura de pasto sobre la superficie. Se registró la producción de materia verde total por parcela y se tomaron submuestras de 200 g de cada parcela, las cuales fueron secadas en un horno de ventilación forzada a 60°C por 48 h para determinar la MS.

El material cortado se dejó sobre las mismas parcelas para el secado de premarchito, el día siguiente se mezcló con el fin de ayudar a eliminar la humedad. A las 24 horas se recogió el forraje y se tomaron muestras para análisis bromatológico. El material recogido se picó manualmente a ± 8 cm. aproximadamente. Dicho material se colocó en doble bolsa plástica extrayéndole el aire con la ayuda de una aspiradora. Posteriormente se pesaron las bolsas conteniendo el material y se enterraron a 80 cm. bajo tierra para su compactación.

A los 130 y 125 días después (para el 2008 y 2009 respectivamente) se abrieron los silos y se volvieron a extraer muestras a las cuales se les realizó el análisis de MS, N, P y K entre otros parámetros (Sadsawka et al., 2006). En base a los resultados obtenidos se calcularon los rendimientos, la absorción y la eficiencia de uso de N, P y K. La absorción se calculó multiplicando los Kg. de MS (105°C) ha-1 por el porcentaje de N, P, K de la muestra de cada tratamiento. La eficiencia de uso se determinó como: kg ha-1 en el tratamiento fertilizado menos Kg. ha-1 en el tratamiento control/ elemento aplicado como fertilizante inorgánico u orgánico.

6.- Evaluación de dosis de purines y fertilizante inorgánico en nabo forrajero.

El ensayo de nabos se realizó durante una temporada (2007-2008) sobre un área donde previamente existió pradera naturalizada. Se establecieron parcelas de 12 m2 (4x3 m) y el diseño experimental fue de bloques al azar con tres repeticiones. Se probaron siete tratamientos.

Además del purín bovino lechero, las fuentes utilizadas como fertilizantes fueron Nitromag, Superfosfato triple y Muriato de potasio. Todas las parcelas (incluidas las parcelas control) recibieron una fertilización base de Carbonato de Calcio (Soprocal 1500 Kg. ha-1) y de Boro (Borax 20 kg ha-1). Previamente

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a la siembra de los nabos, el suelo del sitio experimental fue preparado con distintas pasadas de rastra offset, rotofresadora, rotovator, rastrillo y rodon. Al inicio y final del ensayo se tomaron muestras de suelo: 3 muestras de todo el sector al inicio y 1 muestra por parcela al final, de 0-20 cm. de profundidad en ambos muestreos.

La aplicación de los purines y los demás tratamientos se realizó de forma manual, obteniéndose 3 muestras de purín para el análisis de los nutrientes. Además la semilla del nabo (variedad Dynamo) se desinfectó con Punto 70 DS (10g Kg.-1 de semilla) e Indar Flo (10cc Kg.-1 de semilla). La siembra fue al voleo (4 Kg. ha-1), tapando la semilla con rastrillo y finalizando con una pasada de rodón. El control de malezas de hoja ancha se realizó con Tordon 24K (135 cc ha-1) y Lontrel (250 cc ha-1 en 200 L), además se utilizó Karate (200 cc ha-1) para el control de cuncunilla.

La cosecha se realizó 4 meses después de la siembra, en segmentos de 2 m2 por parcela. El día de la cosecha se hizo un recuento del número de plantas y el pesaje del material producido por parcela. Luego se picó manualmente la planta completa y se separó una submuestra de 500 g para obtener la materia seca, proteína cruda, cenizas y el nitrógeno (N), fosforo (P) y potasio (K) (Sadsawka et al., 2006).

En base a los resultados obtenidos se calcularon los rendimientos, la absorción y la eficiencia de uso de N, P y K. La absorción se calculó multiplicando los Kg. de MS (105°C) ha-1 por el porcentaje de N, P, K de la muestra de cada tratamiento. La eficiencia de uso se determinó como: Kg. ha-1 en el tratamiento fertilizado menos Kg. ha-1 en el tratamiento control/ elemento aplicado como fertilizante inorgánico u orgánico. El balance de nutrientes se realizó de acuerdo a Ledgard et al. (1999), tomando como ingresos: la fertilización con purín, la fertilización inorgánica y el aporte de N atmosférico (únicamente para el balance de N), mientras que el egreso o salida fue la absorción de N, P, K por la planta. El balance general fue calculado como la diferencia entre los ingresos y el egreso del sistema.

7.- Evaluación del efecto residual en Ballica tama por la aplicación de distintas dosis de purines y fertilizante inorgánico en un cultivo de nabo forrajero.

Se evaluaron 3 temporadas de siembra de nabo forrajero (2008-2009, 2009-2010 y 2010-2011) y 3 de ballica tama como precultivo (2009, 2010 y 2011). En el sitio de estudio se establecieron parcelas de 9 m2 (3x3 m) en un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones. Los tratamientos consistieron en la aplicación de tres dosis de purín de lechería, fertilizante mineral y dos combinaciones de purín más complemento con fertilización mineral.

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Las fuentes utilizadas como fertilizantes fueron purín bovino lechero, Nitromag, Superfosfato triple y Muriato de potasio. Todas las parcelas, incluido el control recibieron una fertilización base con Carbonato de Calcio (Soprocal 1500 Kg. ha-1) y de Boro (Borax 20 Kg. ha-1). El suelo del sitio experimental fue preparado con pasadas de rastra offset, rotofresadora, rotovator, rastrillo y rodón. Además se realizó un muestreo inicial y final de suelos: 3 muestras de todo el potrero al iniciar y 1 muestra por parcela al finalizar la temporada Todas las muestras fueron tomadas de 0-20 cm de profundidad.

La aplicación de los purines y los demás tratamientos se realizó de forma manual, obteniéndose 3 muestras de purín para el análisis de los nutrientes en cada aplicación. La semilla del nabo (variedad Dynamo) se desinfectó con Punto 70 DS (10g Kg.-1 de semilla) e Indar Flo (10cc Kg.-1 de semilla). La siembra fue al voleo (4 Kg. ha-1) y posteriormente se tapó la semilla con rastrillo dándole una pasada con rodón. El control de malezas de hoja ancha se realizó con Tordon 24K (135 cc ha-1) y Lontrel (250 cc ha-1 en 200 L), además se utilizó Karate (200 cc ha-1) para el control de cuncunilla.

La cosecha de los nabos se realizó 4 meses después de la siembra, en segmentos de 2 m2 por parcela. El día de la cosecha se contó el número de plantas y el pesaje del material producido por parcela. Luego se picó manualmente la planta completa y se separó una submuestra de 500 g para obtener la materia seca, proteína cruda, cenizas y el nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) (Sadsawka et al., 2006).

Después de la cosecha, sobre mismas parcelas del ensayo de nabos se realizó la siembra de Ballica tama (25 Kg. ha-1) con la finalidad de medir el efecto residual de la aplicación de los distintos tratamientos. Estas siembras fueron realizadas en marzo de los años 2009, 2010 y 2011. El suelo del área se preparó con la aplicación de glifosato (3,0 L ha-1), luego con pasadas de rotovator, emparejamiento con rastrillo y compactación con rodón. Posteriormente se aplicó Lorsban (500 cc ha-1) como insecticida, además durante el ensayo con Ballica se realizó el control de malezas con Tordón 24K (cc ha-1).

Se hicieron dos cortes por temporada, en los cuales la cosecha del forraje se realizó utilizando cortadora con barra segadora, dejando un residuo de 5 cm. de altura de pasto sobre la superficie del suelo. En cada corte se registró la producción de materia verde total por parcela y una submuestra de 200 g se secó en un horno de ventilación forzada a 60°C por 48 h con el fin de estimar la materia de seca. Esta submuestra fue procesada en molino con un tamiz de 2 mm para la determinación del contenido de N total, P y K en el forraje (Sadsawka et al., 2006).

En base a los resultados obtenidos se calcularon los rendimientos, la absorción y la eficiencia de uso de N, P y K. La absorción se calculó multiplicando los

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Kg. de MS (105°C) ha-1 por el porcentaje de N, P, K de la muestra de cada tratamiento. La eficiencia de uso se determinó como: Kg. ha-1 en el tratamiento fertilizado menos Kg. ha-1 en el tratamiento control/ elemento aplicado como fertilizante inorgánico u orgánico. El balance de nutrientes se realizó de acuerdo a Ledgard et al. (1999), tomando como ingresos: la fertilización con purín, la fertilización inorgánica y el aporte de N atmosférico (únicamente para el balance de N), mientras que el egreso o salida fue la absorción de N, P, K por la planta.

8.- Evaluación del uso de purín bovino lechero y fertilización inorgánica en cultivo de maíz.

Se realizaron dos ensayos para evaluar la aplicación de purines y fertilizante inorgánico en un cultivo de maíz variedad DK-440. Uno de los ensayos fue realizado en campo y el otro se realizó en bolsa/maceta. Ambos ensayos fueron realizados en Santa Rosa, Chillán, bajo un diseño experimental de bloques completos al azar. El ensayo de campo fue realizado en parcelas de 9m2 (3x3 m.), cuya siembra se realizó en octubre del año 2008. Mientras que el ensayo en bolsa fue realizado en bolsas con una superficie de 0,25 m2 con una siembra también en el mes de octubre del mismo año.

El suelo del sitio experimental fue muestreado y preparado de manera convencional con arado y rastraje. Luego se realizó la fertilización previa a la siembra del maíz. En el ensayo en bolsas se completó una profundidad de 60 cm. de llenado, luego se realizó la fertilización de acuerdo a cada tratamiento. La aplicación de los purines en ambos ensayos se llevó a cabo en 2 fechas (octubre y noviembre del 2008), para simular el manejo de los purines en condiciones de campo. Los parámetros medidos en el ensayo de campo fueron rendimiento de grano y altura de plantas, mientras que en el ensayo de bolsas además de las dos anteriores también se midió el reparto de materia seca. La cosecha para ambos ensayos fue realizada en el mes de abril del 2009.

9.- Valoración económica de la aplicación de purines.

El experimento contempló la aplicación de distintas dosis de purín bovino lechero y fertilizantes inorgánicos en tres temporadas (2008-2009, 2009-2010 y 2010-2011). En el sitio de estudio se establecieron parcelas de 10 m2 (2x5 m) en un diseño experimental de bloques completos al azar (DBCA) con tres repeticiones. Se evaluaron 7 tratamientos: 3 dosis de purín (baja, media, alta) y 3 dosis de fertilización (baja, media, alta) más un control sin aplicación de fertilizantes.

Las fuentes utilizadas como fertilizantes fueron purín bovino lechero, urea, superfosfato triple, muriato de potasio y fertiyeso. Previo a la aplicación de los

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tratamientos se realizó un corte de limpieza del área con el fin de uniformar la altura de pasto. Se obtuvieron muestras de suelo al inicio del ensayo y al final de cada temporada (3 muestras de 0-10 cm. de profundidad). Además el día de aplicación de los tratamientos se obtuvo 3 muestras de purín para su caracterización. Por otra parte, durante el desarrollo de los ensayos se aplicó MCPA (0,75 L ha-1) y Preside 80 WG (50 g ha-1)+ Dash (100 cc 100 L-1 de agua) para el control de hierbas y malezas.

Durante el desarrollo del experimento las parcelas fueron manejadas bajo corte. Para estimar la producción de la pradera se realizaron 4 cortes durante la temporada 2008-2009, 6 cortes durante el 2009-2010 y 2 cortes durante el 2010-2011. Para la cosecha del forraje en cada corte se utilizó una cortadora con barra segadora, dejando un residuo de 5-6 cm. de altura sobre la superficie del suelo. Luego se registró la producción de materia verde total por parcela, obteniendo una submuestra de 200 g que fue secada en un horno de ventilación forzada a 60°C por 48 h con el fin de estimar la materia de seca (Sadsawka et al., 2006) y realizar el cálculo de los rendimientos.


1.- Pérdidas de N por volatilización de amoniaco en praderas permanentes fertilizadas con purín bovino lechero, mediante un sistema micrometeorológico de masas (gráfico 1).

Los resultados muestran que la volatilización de NH3 por la aplicación de purines es mayor en la primavera que en el invierno, concordando con la literatura internacional que establece que las pérdidas gaseosas son mayores en periodos donde la temperatura ambiental es cálida y los eventos de lluvia son suficientemente frecuentes como para permitir un grado medio de humedad en el suelo y donde la velocidad del viento es media/alta y con flujo constante (Sommer et al., 2004). Las mayores tasas de emisión de NH3 fueron alcanzadas durante las primeras horas después de la aplicación del purín a la pradera, alcanzando en el II ensayo de primavera un máximo de 4,3 Kg. de N ha-1 h-1 a las 2 después de la aplicación. Los resultados muestran que en las primeras 6 horas post aplicación de los purines a la pradera se pierde entre 30 y 60% del N aplicado. Además se observa que las tasas de volatilización disminuyeron a medida que transcurrió el tiempo desde la aplicación, mostrando una tasa promedio de 0,20 Kg. N ha-1 h-1 para los ensayos de invierno y de 0,65 Kg. N ha-1 h-1 para los de primavera.

Las pérdidas acumuladas (en términos de N total) por la volatilización de NH3 al usar purín bovino lechero como fertilizante en praderas permanentes del sur de Chile son similares en comparación a lo registrado en cuatro experimentos realizados bajo la misma metodología pero utilizando fertilizante mineral “urea” como fuente nitrogenada (e.g Salazar et al., 2009), en las mismas dos épocas

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del año del actual experimento (invierno del 2005 y 2007 y primavera del 2007 y 2008). Los resultados de estos ensayos mostraron pérdidas equivalente al 5% y de 20% del N aplicado en los ensayos de invierno y primavera respectivamente. Al comparar los resultados obtenidos podemos ver que la volatilización de NH3 al usar purín como fertilizante fue menor en época de primavera y levemente mayor en invierno, sin diferencias entre los dos tipos de fertilizantes por época de aplicación (p>0,05).

Los resultados obtenidos pueden ser altamente influenciados por varios factores como la temperatura ambiental y del suelo, la lluvia, el viento, el pH, la humedad, la capacidad de intercambio catiónico-CIC-, el N disponible en el suelo y el aportado en la aplicación, los niveles de actividad de los microorganismos, la absorción de N por la planta, el contenido de materia orgánica del suelo, las características químicas del purín, la cantidad y método de aplicación, la presencia de material orgánico en la superficie (restos de paja u otros desechos), el tamaño de la superficie aplicada y la atmósfera como controlador de todos los procesos de transporte (Sommer et al., 2004; 2006; Misselbrook et al., 2005; Sanz et al., 2008).

Gráfico 1. Tasas de volatilización de NH3 de los diferentes ensayos realizados.

a) Invierno del 2009 b) Invierno del 2011

c) I ensayo de primavera del 2011 d) II ensayo de primavera del 2011

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2.- Pérdidas de N por volatilización de amoníaco en praderas permanentes fertilizadas con purín de lechería y urea mediante un sistema de túneles de viento (gráfico 2).

Los resultados de la evaluación de las pérdidas de N por volatilización de NH3 al aplicar urea como fuente nitrogenada muestran que en promedio se perdieron 25, 26, y 2% para las épocas de primavera, otoño e invierno respectivamente; mientras que para el purín los resultados mostraron pérdidas de 21, 7 y 3% para primavera, otoño e invierno. En las épocas de primavera y otoño las pérdidas de NH3 cuando se utiliza urea son mayores que al utilizar purín. Sin embargo al uniformar los valores expresados como nitrógeno amoniacal total (NAT) las pérdidas por aplicación de purín son similares o mayores que al utilizar urea.

Las mayores tasas de emisión de NH3 fueron observadas en las parcelas tratadas con purín, ocurriendo pérdidas de hasta 54% del N aplicado en las primeras seis horas después de la aplicación del tratamiento. Las tasas de emisión declinan progresivamente hasta las 24 horas después de la aplicación, posteriormente tienden a mantenerse bajas hasta el final del experimento.

En el caso de la urea, los picos de emisión fueron más tardíos y menores a los observados para el purín, determinándose pérdidas de hasta el 73% del total de N aplicado durante las primeras 96 horas después de la aplicación del tratamiento. Este hecho se asocia principalmente a los procesos de transformación del fertilizante en el suelo. Por otra parte, no se detectaron diferencias significativas entre los tratamientos en la época de invierno (p>0,05) al comparar la pérdida de N en términos de N total, pero sí en primavera y otoño (p<0,05). Además existen diferencias entre las diferentes épocas cuando se utiliza urea y purín como fertilizante (p<0,05).

Las pérdidas encontradas son consistentes con los resultados obtenidos en experimentos realizados previamente bajo condiciones de suelo y épocas similares, pero empleando el método de balance micrometeorológico de masas: Flujo Horizontal Integrado (IHF) (Salazar et al., 2009). Además los resultados también concuerdan con la literatura científica que ha reportado pérdidas entre 6 y 49% del N total aplicado (van der Weerden y Jarvis, 1997).

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Gráfico 2. Tasas de volatilización de NH3 de los diferentes ensayos realizados.

a) Primavera del 2009

b) Otoño del 2010

c) Invierno del 2010

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3.- Evaluación de dosis de purín bovino lechero y fertilizantes inorgánicos en praderas permanentes (gráfico 3).

Las pérdidas acumuladas de N inorgánico para las dos temporadas de evaluación variaron entre 11 a 46 Kg. N ha-1 año-1 para la temporada 2009-2010 y 1,7 a 8,3 Kg. N ha-1 año-1 para la temporada 2010-2011. Aunque en distinta magnitud en ambos años de estudio las mayores pérdidas se registraron con la aplicación de las mayores dosis nitrogenadas tanto para el fertilizante orgánico como para el inorgánico (purín 400 y salitre 400), cuyos valores superaron ampliamente los resultados obtenidos en las parcelas sin fertilización nitrogenada. Se encontraron diferencias estadísticas significativas en la primera temporada al comparar los Kg. N ha-1 año-1 (p<0,05).

También se observó que fue mayor el porcentaje de perdida de N por lixiviación de NO3- en el primer año respecto al porcentaje de NH4+, esto es un indicativo de la alta cantidad de NO3- disueltos en la solución del suelo y a que el NH4+ pudo haber sido adsorbido en las superficies de las arcillas del suelo. En cambio en la temporada siguiente, la poca absorción del NH4+ por las partículas del suelo permitió mayores concentraciones de este ión en los lixiviados, lo cual puede ser el reflejo de bajos niveles de oxidación biológica (nitrificación).

Durante el periodo de evaluación se encontraron pocas muestras cuya concentración excedía los 11,3 mg L-1 recomendados por la directiva EC (1991) en cuanto a la presencia de N-NO3- en aguas. Las muestras que excedían este valor provenían en general de las dosis de purín y salitre N400. En base a los valores máximos registrados y considerando las altas dosis aplicadas por temporada, se puede inferir que el riesgo por contaminación de agua por lixiviación de NO3- es bajo cuando se aplican dosis menores a 200 Kg. N ha-1 y se incrementa a medida que la dosis aumenta.

Los resultados de rendimientos de materia seca muestran rendimientos que variaron entre 3,479 a 13,044 Kg. MS ha-1 año-1, con diferencias significativas entre los tratamientos en ambos años de estudio (p<0,05). Los mayores rendimientos fueron registrados en los tratamientos con más altas dosis de N (purín y salitre N400) y las parcelas control permanecieron con bajos rendimientos durante ambos años de estudio. El rendimiento promedio para la temporada 2009-2010 fue de 9,812 Kg. MS ha-1 año-1 mientras que para la temporada 2010-2011 fue considerablemente menor (5,681 Kg. MS ha-1 año-1), probablemente debido a la diferencia en el número de cortes de una temporada con respecto a la otra (2 cortes más en el primer año de evaluación). Durante ambas temporadas los mayores rendimientos fueron registrados en la época de primavera, mientras que los menores fueron en verano-otoño. Esto se debe principalmente a las condiciones de temperatura y humedad que condicionan el crecimiento de las plantas.

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Para ambos periodos de estudio la absorción de N fue menor en las parcelas control en comparación a las parcelas que recibieron tratamiento nitrogenado, encontrándose diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos para cada temporada (p < 0,05). En la temporada 2009-2010 la absorción de N varió entre 220 y 433 Kg. N ha-1 año-1 (correspondiente al control y salitre N400 respectivamente), mientras que en la temporada 2010-2011 varió entre 90 y 327 Kg. N ha-1 año-1 (también correspondiente al control y salitre N400).

Los resultados de la absorción neta de N para el periodo 2009-2010 muestran valores que van entre 16 y 139 Kg. N ha-1 año-1 en los tratamientos con purín N50 y N400 respectivamente, mientras que para el 2010-2011 los tratamientos presentaron valores entre 12 y 109 Kg. N ha-1 año-1 para las mismos tratamientos que la temporada anterior. Por otra parte, los tratamientos con salitre presentaron valores entre 36 y 213 Kg. N ha-1 año-1 para las dosis de N50 y N400 respectivamente en el periodo 2009-2010, mientras que en la temporada siguiente los valores estuvieron entre 15 y 236 Kg. N ha-1 año-1 para los mismos tratamientos anteriormente mencionados.

La absorción de P fue menor en las parcelas control en comparación a las parcelas que recibieron tratamiento en ambos periodos de estudio, aunque sin diferencias (p>0,05). La absorción promedio de P fue mayor en la temporada 2009-2010 en comparación a la temporada siguiente. La absorción neta de P varió entre 3 y 19 Kg. P ha-1 año-1 para las parcelas que recibieron purín y 3 y 16 Kg. P ha-1 año-1 para las que recibieron salitre durante la temporada 2009-2010, mientras que para la temporada 2010-2011 la absorción neta varió entre 2 y 16 Kg. P ha-1 año-1 y 2 y 23 Kg. P ha-1 año-1 para purines y salitre respectivamente.

La absorción promedio de K fue mayor en la temporada 2009-2010 en comparación a la temporada 2010-2011. La absorción neta de K varió entre 14 y 144 Kg. K ha-1 año-1 para las parcelas que recibieron purín y 34 y 125 Kg. K ha-1 año-1 para las que recibieron salitre durante la temporada 2009-2010, mientras que para la temporada 2010-2011 la absorción varió entre 18 y 137 Kg. K ha-1 año-1 y 18 y 151 Kg. K ha-1 año-1 para purines y salitre respectivamente.

La eficiencia en el uso de N, P y K (N, P, K absorbido por la planta/ N, P, K total aplicado) fue variable registrándose por ejemplo eficiencia de uso de N que van desde 11 a 45%. Sin embargo el promedio de eficiencia de N para la temporada 2010-2011 (40%) fue el doble de la eficiencia la temporada anterior (20%). En el caso de la eficiencia de uso promedio del N inorgánico fue mayor en las parcelas tratadas con purín en la temporada 2010-2011 que aquellas que recibieron el mismo tratamiento pero en la temporada anterior. En las parcelas que recibieron salitre como tratamiento se registró una mayor

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eficiencia de uso en la primera temporada que en la segunda. Por otra parte, la eficiencia promedio de uso del P fue bastante baja en ambos periodos de estudio, registrándose solo 6% y 12% para el 2009-2010 y 2010-2011 respectivamente. La eficiencia promedio de uso del K fue de 35% en la primera temporada y de más del doble 86% en la segunda temporada.

Gráfico 3. Resultados de la absorción de N, P y K en la pradera

(a) Absorción de nitrógeno

(b) Absorción de fosforo

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(c) Absorción de potasio

4.- Evaluación de la época de aplicación de purín bovino lechero en praderas permanentes (gráfico 4).

Para ambas temporadas de estudio las mayores pérdidas de N se registraron en las parcelas donde se realizó aplicación de purines en junio (1,8 y 3,3 Kg. ha-1 año-1 para 2009-2010 y 2010-2011 respectivamente) seguida en ambos casos por la aplicación de noviembre (1,5 y 2,9 Kg. ha-1 año-1 para 2009-2010 y 2010-2011 respectivamente), sin diferencias estadísticas significativas entre años(p>0,05). Los resultados de la temporada 2010-2011 muestran pérdidas por lixiviación levemente más altas en comparación a la temporada 2009-2010 lo cual puede ser el resultado de la mayor cantidad de drenaje efectivo contabilizado en la segunda temporada. Además en dicha temporada se realizó un muestreo tardío en el mes de septiembre, mientras que el ultimo muestreo de la temporada 2009-2010 fue en el mes de agosto, encontrándose en la segunda temporada concentraciones de NH4+ y NO3- más altas que en la primera.

Durante la temporada 2009-2010 no se encontró ninguna muestra cuya concentración excediera los 11,3 mg L-1 de N-NO3- recomendados por la directiva EC (1991). La concentración máxima encontrada para esta temporada fue de 0,88 mg L-1 de N-NO3-. Por otra parte, en la temporada 2010-2011 solamente una muestra excedía el valor recomendado, con una concentración de 24,9 mg L-1 de N-NO3-. La muestra que excede el valor recomendado proviene de la aplicación de purines realizada en junio.

Los rendimientos de materia seca para los dos periodos muestran rendimientos que variaron entre 6,363 a 9,302 Kg. MS ha-1 año-1, con

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diferencias significativas entre las épocas de aplicación en el periodo 2009-2010 (p<0,05). El rendimiento promedio para la temporada 2009-2010 fue de 7,831 Kg. MS ha-1 año-1 mientras que para la temporada 2010-2011 fue menor (6,548 Kg. MS ha-1 año-1), a pesar que se realizó un corte más que en la temporada anterior. Durante ambas temporadas los mayores rendimientos fueron obtenidos en las aplicaciones nitrogenadas realizadas en primavera (noviembre), mientras que los menores fueron las realizadas en invierno (junio). Esto se debe principalmente a las condiciones de temperatura y humedad influencian directamente el crecimiento de las plantas de la pradera.

Para ambos periodos de estudio la absorción de N fue menor en las parcelas sin aplicación de purines (control) en comparación a aquellas que recibieron el tratamiento nitrogenado, encontrándose diferencias estadísticamente significativas en la temporada 2009-2010 (p<0,05). En dicha temporada, la absorción de N varió entre 144 y 230 Kg. N ha-1 año-1 (correspondiente a parcelas sin fertilización y parcelas donde se aplicó purín en noviembre respectivamente), mientras que en la temporada 2010-2011 varió entre 132 y 176 Kg. N ha-1 año-1 (correspondiente a las parcelas sin fertilización y parcelas con aplicación de purín en marzo respectivamente).

Los resultados de la absorción neta de N (N absorbido por tratamiento–N absorbido por el tratamiento sin fertilización) para el periodo 2009-2010 muestran valores que van entre 18 a 86 Kg. N ha-1 año-1 para las aplicaciones realizadas en junio y noviembre respectivamente. En tanto que en el periodo 2010-2011 se registraron valores entre 27 y 44 Kg. N ha-1 año-1 en las aplicaciones realizadas en junio y marzo respectivamente. La absorción neta promedio fue mayor en la primera temporada de evaluación con 52 Kg. N ha-1 año-1 mientras que la segunda temporada fue de 35 Kg. N ha-1 año-1.

En ambos periodos de estudio la absorción de P fue menor en las parcelas sin aplicación en comparación con aquellas que recibieron el tratamiento, sin diferencias entre época de aplicación por temporada (p>0,05). La absorción neta de P varió fue baja en términos generales, la mayor absorción neta se presentó en las parcelas cuya aplicación se realizó en noviembre para el 2009-2010 con 13 Kg. P ha-1 año-1 mientras que las mayores absorciones netas para el 2010-2011 fueron registradas en las parcelas cuya aplicación fue en marzo y noviembre, con 7 y 6 Kg. P ha-1 año-1 respectivamente.

La absorción de K fue menor en las parcelas sin fertilización que en las que recibieron tratamiento con purines en ambos periodos de estudio, con diferencias estadísticamente significativas entre las épocas para la temporada 2009-2010 (p<0,05). La absorción promedio de K fue mayor en la temporada 2009-2010 que en la temporada 2010-2011 (192 y 153 Kg. K ha-1 año-1 respectivamente). La absorción neta de K fue mayor en las parcelas con la aplicación de purines en noviembre para el periodo 2009-2010 y en marzo

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para el periodo siguiente (con 110 y 65 Kg. K ha-1 año-1 respectivamente). La absorción neta promedio fue mayor en la primera.

La eficiencia en el uso de N, P y K (N, P, K absorbido por la planta/ N, P, K aplicado) fue muy variable registrándose eficiencias de uso de N total que van desde 25 hasta el 100% del N aplicado, resultando más eficiente en el uso de este nutriente en la aplicación realizada en septiembre del 2009-2010 y en noviembre del 2010-2011. En promedio de eficiencia de uso de N total en temporada 2009-2010 fue mayor (54%) que la temporada siguiente (34%).

En los balances de N y K se puede observar que no se registraron excedentes para ninguna de las épocas en las dos temporadas de estudio. El balance de P muestra excedentes en las 4 épocas de aplicación de purines para el periodo 2009-2010, con valores que van desde 13 hasta 50 Kg. P. Para el periodo siguiente también se registraron excedentes en los tratamientos con aplicación de purines en septiembre, marzo y junio con valores que van desde 23 a 64 Kg. P. Para esta segunda temporada noviembre fue la única aplicación donde se registró un déficit del nutriente.

Gráfico 4. Resultados de la absorción de N, P y K en la pradera

a) Absorción de nitrógeno

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b) Absorción de fosforo

c) Absorción de potasio

5.- Evaluación de dosis de purines y fertilizantes inorgánicos en praderas para ensilaje (gráficos 5, 6 y 7).

La materia seca del año 2008 en todos los tratamientos fue menor al 22 y 23% para el material en verde y ensilado respectivamente. Mientras que en el 2009 el porcentaje de materia seca fue menor al 17% para el material verde y 35% para el ensilado.Los mayores rendimientos del año 2008 fueron registrados en los tratamientos con la más alta dosis de N inorgánico+potasio mientras que para el 2009 fue en las parcelas que recibieron la dosis más alta de purín. El rendimiento promedio para la temporada 2008 fue de 6,146 Kg. MS ha-1 año-1 mientras que para la temporada 2009 fue de 4,424 Kg. MS ha-1 año-1.

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El pH es considerado un indicador importante ya que guarda una estrecha relación con los procesos degradativos durante la conservación. Los valores del pH en el año 2008 estuvieron entre 4,6 y 5,1 y entre 4,7 y 4,9 para el 2009. Sin embargo se considera que solamente cuando un ensilaje alcanza valores inferiores a 4,2 es cuando ha logrado su estabilidad fermentativa.

En un ensilaje bien conservado una concentración menor de 7% de N amoniacal (NH3-N) respecto del N total se considera como óptima (Ojeda et al., 1991). En el 2008 todos los valores de NH3-N fueron mayores a 8% reportándose valores de hasta 14% en ensilaje de parcelas tratadas con P160,000 L ha-1. Sin embargo en el 2009 todos los valores fueron menores al 7%, pudiendo inferir que la conservación proteica y por tanto la calidad de la fermentación ha sido óptima para dicho año.

El porcentaje de digestibilidad varió entre 80 y 83% en el 2008 y entre 79 y 83% en el 2009. Estos valores indican una buena digestibilidad ya que cuanto mayor sea este porcentaje mayor será el aprovechamiento del forraje.

Para ambos periodos de estudio la absorción de N fue menor en las parcelas control en comparación a las parcelas que recibieron tratamiento nitrogenado, encontrándose diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos para cada temporada (p<0,05). La absorción de N aumentó a medida que aumentó la dosis de aplicación. En la temporada 2008 la absorción de N varió entre 82 y 183 Kg. N ha-1 año-1, mientras que en la temporada 2009 fue de 133 y 304 Kg. N ha-1 año-1 (correspondientes a parcelas control y Purín 456,000 L ha-1 respectivamente).

La absorción de P fue menor en las parcelas control en comparación a las parcelas que recibieron tratamiento en ambos periodos de estudio, además la absorción de P en las parcelas tratadas con N25+100 K2O, N50+100 K2O y N100+100 K2O fue más alta que el control a pesar que ninguno de estos tratamientos contempló un aporte de P. La absorción de P varió entre 17 y 36 Kg. P ha-1 año-1 para el control y las parcelas que recibieron el tratamiento Purín 160,000 L ha-1 en el año 2008, mientras que en el 2009 la absorción varió entre 28 y 51 Kg. P ha-1 año-1 para el control y Purín 456,000 L ha-1 respectivamente (p>0,05 en ambas temporadas). Por otra parte, la absorción neta promedio para el 2008 y 2009 fue muy similar con 11 y 12 Kg. P ha-1 año-1 respectivamente.En el primer año de evaluación la absorción varió entre 5 y 19 Kg. P ha-1 año-1 correspondiente a los tratamientos de N25+100 K2O y Purín 160,000 L ha-1; mientras que en el segundo varió entre 3 y 23 Kg. P ha-1 año-1 correspondiente a N25+100 K2O y Purín 456,000 L ha-1 respectivamente.

La absorción de K también fue menor en las parcelas control en comparación a las parcelas que recibieron los diferentes tratamientos en ambos periodos de

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estudio, con diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos para cada temporada (p<0,05). La absorción promedio de K fue menor en el 2008 que en el 2009 (248 y 319 Kg. K ha-1 año-1 respectivamente). En ambos años de evaluación, la absorción neta de K fue más alta en las parcelas que recibieron las mayores dosis de purín, alcanzando 191 y 224 Kg. K ha-1 año-1 para Purín 160,000 L ha-1 yPurín 456,000 L ha-1 en el 2008 y 2009 respectivamente.

La eficiencia de uso de N máxima registrada en el 2008 y 2009 fue de 60 y 202% para el N total y la fracción inorgánica respectivamente. La eficiencia promedio de N total en el 2008 fue mayor que en el 2009 (46 y 39% respectivamente) mientras que en este último año la eficiencia promedio de uso de N inorgánico fue mayor que en el año precedente (117 y 137% respectivamente). Por otra parte, la eficiencia promedio de uso del P fue similar en ambas temporadas, registrándose eficiencias de 19% y 12% para el 2008 y 2009 respectivamente. Además en ambos años se presentaron eficiencias de uso del K muy altas, sin embargo fue el 2008 el año que registró la mayor eficiencia de uso promedio.

Los balances de N y P registraron excedentes en ambos años. El balance de N muestra excedentes de 104 y 159 Kg. N para los tratamientos Purín 160,000 L ha-1 y Purín 456,000 L ha-1 para los años 2008 y 2009 respectivamente.

Gráfico 6. Resultados de la absorción de P (2008 y 2009)

Gráfico 5. Resultados de la absorción de N (2008 y 2009)

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Gráfico 7. Resultados de la absorción de K (2008 y 2009)

6.- Evaluación de dosis de purines y fertilizante inorgánico en nabo forrajero (gráfico 8).

Los resultados de rendimientos de materia seca muestran rendimientos promedio de 6,915 Kg. MS ha-1 año-1 (p<0,05 entre tratamientos). Los mayores rendimientos fueron registrados en los tratamientos con Purín N210 y Purín N140+P+K, mientras que el control registró siempre el rendimiento más bajo de todos los tratamientos. En general los rendimientos obtenidos son bajos ya que en teoría el potencial de producción puede alcanzar hasta 14 ton MS ha-1.

La absorción de N fue menor en las parcelas Control en comparación a las parcelas que recibieron tratamiento, encontrándose diferencias significativas (p<0,05). El P no tuvo diferencias entre tratamientos (p>0,05). La absorción neta máxima de este nutriente fue de 11 Kg. P ha-1 año-1 alcanzada en el tratamiento Purín N140+fertilización inorgánica. Por otra parte, la absorción de K varió entre 132 y 272 Kg. K ha-1 año-1 para el control y Purín N140+fertilización inorgánica respectivamente, mientras que la absorción neta máxima de este nutriente fue de 141 Kg. K ha-1 año-1 para las parcelas que recibieron el tratamiento Purín N140+fertilización inorgánica.

Para el N, la eficiencia más alta se alcanzó en la fracción mineral (61%) seguida por el tratamiento con Purín N70. Para P fue bastante baja con un valor máximo del 12% para el tratamiento con fertilización inorgánica. En el K fue bastante alta (>100% en algunos casos), sin embargo pudo notarse que el porcentaje fue mayor en las parcelas donde se aplicó menor cantidad de fertilizante, disminuyendo la misma a medida que aumentaba la dosis. La eficiencia de uso promedio para estos nutrientes fue de 39, 8 y 118% para N, P y K respectivamente.

El balance de N mostró excedentes de 48, 137, 62 y 164 Kg. de N año-1 para Purín N140, Purín N210, Purín N140+P+K y Purín N140+fertilización inorgánica respectivamente, siendo los tratamientos con mayores dosis de N los que presentaron mayores excedentes. El balance de P indicó excedentes

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en todos los tratamientos a excepción del control, con valores que van desde 36 hasta 144 Kg. P, siendo el tratamiento Purín N140+Fertilización inorgánica el que registró la mayor cantidad de excedentes. El balance de K no mostró ningún excedente para los tratamientos aplicados.

Gráfico 8. Absorción de N, P y K

7.- Evaluación del efecto residual en Ballica tama por la aplicación de distintas dosis de purines y fertilizante inorgánico en un cultivo de nabo forrajero.

Los resultados del cultivo de nabos muestran rendimientos que variaron entre 4,481 a 9,466 Kg. MS ha-1 año-1 para el 2008-2009, 651 a 7,763 Kg. MS ha-1 año-1 para el 2009-2010 y 353 a 5,564 Kg. MS ha-1 año-1 para el 2010-2011 (p<0,05 entre tratamientos por año). Los mayores rendimientos fueron registrados en el tratamiento de Purín N100, N150 y N110+fertilización inorgánica, mientras que el control registró los rendimientos más bajos. El rendimiento promedio disminuyó en cada temporada y a excepción de la primera, los rendimientos pueden considerarse bajos ya que en teoría el potencial de producción puede alcanzar hasta 14 ton MS ha-1. Sin embargo hay que considerar que este potencial se expresa en suelos con niveles altos de fertilidad y sin limitaciones de humedad (Romero, 2007; Nielsen et al. 2008).

Por otra parte, los rendimientos del forraje de las parcelas muestran que para el 2009 los valores obtenidos variaron entre 1,660 a 2,151 Kg. MS ha-1 año-1, en el 2010 estuvieron entre 1,085 a 1,996 Kg. MS ha-1 año-1 y en el 2011 estuvieron entre 1,878 a 3,628 Kg. MS ha-1 año-1 (p<0,05 entre tratamientos por año). Los mayores rendimientos fueron registrados en los tratamientos de Purín N200, Purín N300 y purín N330 para el 2009, 2010 y 2011 respectivamente, siendo evidente la respuesta de la pradera a los tratamientos nitrogenados de

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origen orgánico en comparación a la adición de fertilizante inorgánico y a las mezclas con purín.

8.- Evaluación del uso de purín bovino lechero y fertilización inorgánica en cultivo de maíz.

De acuerdo a los resultados obtenidos se determinó que existen diferencias de altura favorables al uso de purines (p<0,05), pero que no se relacionan con el rendimiento obtenido, el cual fue similar entre todos los tratamientos. Además se encontró dentro del rango de rendimiento alto para la zona, considerando una media de producción comercial de 130 a 135 qq ha-1 para la ciudad de Chillán.

La condición de manejo de plantas en bolsas limita el volumen de suelo a explorar por las raíces y genera una menor altura de plantas respecto del experimento de campo, sin embargo la mayor captación de luz atenúa la diferencia entre tratamientos (p>0,05). En términos de rendimiento, el uso de fertilización combinada (purines+suplemento convencional) generó el mayor rendimiento y logró un incremento de 33% respecto del control sin fertilización (p<0,05).

Los resultados del análisis nutricional de las plantas del ensayo en bolsas indican diferencias nutricionales a favor del control asociadas a su menor rendimiento (menor producción de materia seca), que generan mayor concentración en algunos nutrientes, considerando además el nivel medio a adecuado de fertilidad del suelo y las adecuadas condiciones de riego e iluminación (p<0,05). El uso de purines en forma exclusiva o en combinación con fertilizantes generó similares concentraciones nutricionales en relación a la fertilización convencional.

9.- Valoración económica de la aplicación de purines (gráfico 9).

Los rendimientos de materia seca variaron entre 5,869 a 8,181 kg MS ha-1 año-1 (p<0,05) para el 2008-2009, 5,441 a 8,150 Kg. MS ha-1 año-1 (p<0,05) para el 2009-2010 y 1,809 a 3,598 Kg. MS ha-1 año-1 (p>0,05) para el 2010-2011. Los mayores rendimientos fueron registrados en los tratamientos con más altas dosis de N (P200 y Purín90), mientras que las parcelas control permanecieron con bajos rendimientos durante los años de evaluación.

El rendimiento promedio para la temporada 2008-2009 fue de 7,226 Kg. MS ha-1 mientras que en el 2009-2010 fue de 6,843 Kg. MS ha-1 año-1. Para la temporada 2010-2011 el rendimiento promedio fue considerablemente menor a las dos temporadas anteriores (2,702 Kg. MS ha-1 año-1) debido al menor número de cortes de esta temporada. Durante todas las temporadas los mayores rendimientos fueron registrados en los cortes realizados en la

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época de primavera, lo que es producto de las condiciones favorables de temperatura y humedad que condicionan el crecimiento de las plantas durante esta estación del año.


• En general los resultados muestran que la aplicación de purines en forma adecuada (tipo, dosis y época) incide positivamente sobre el rendimiento de la pradera o cultivos, lo que conlleva un importante resultado económico y ambiental desde el punto de vista del manejo y aprovechamiento de los desechos, generando un subproducto y no un residuo de la actividad agropecuaria.

• Para mejorar la eficacia de las aplicaciones, es recomendable aplicar purín cuando la pradera está en crecimiento activo. La dosis de aplicación debe ser calculada en función de las necesidades productivas reales, de manera tal de suministrar solo los nutrientes necesarios para el buen crecimiento de las plantas. Las aplicaciones solo deben realizarse en las épocas (y con equipo adecuado) en las cuales las condiciones del suelo y del clima sean propicias para evitar al máximo las pérdidas de nutrientes.

• Las emisiones de NH3 pueden ser una importante vía de pérdida del N cuando purín es utilizado como fertilizante en praderas permanentes del sur de Chile.

• Aunque los rendimientos de la fertilización inorgánica y de la fertilización con purines resultaron similares en sus dosis más altas, el N aportado en el purín por su naturaleza orgánica es fácilmente mineralizarle en condiciones edáficas favorables, lo que permite que mayor cantidad de este nutriente quede a disposición de cultivos posteriores, incrementando aún más su valor como fertilizante.

• Considerando que los resultados muestran que las dosis más altas de purines producen rendimientos similares a las dosis altas de fertilización comercial, puede deducirse que el valor de los purines varía entre $72,000 y $230,000 por ha. Al expresar este dato en toneladas resultan valores de $5,700 y $7,600 por tonelada de purín en estado fresco (con un 10 % de MS).

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Grafico 9. Rendimientos por tratamiento y temporada


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