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

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

2 2 Por: Carlos Vicente Durán C., Ing. Agrónomo, M., Sc. Veracruz, Noviembre 4 de 2015

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

4 4 INTRODUCCIÓN COLOMBIA MEGA-DIVERSIDAD

5 5 INTRODUCCIÓN Especies en Riesgo Mammiferos 35% Aves, 63% Fuente: FAO, 2001

6 6 EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO Sector Agrícola, Pecuario y Forestal Papel fundamental en el desarrollo del país

7 7 EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO El Sector Agrícola Necesidad de intensificar producción

8 8 territorial productivo EL Desorden SECTOR GANADERO COLOMBIANO Inventario Ganadero ( ) Heads Fuente: FEDEGAN,

9 9 territorial productivo EL Desorden SECTOR GANADERO COLOMBIANO Distribución Dual Purpose (42%) Dairy (5%) Beef (16%) Raising (37%) Fuente: FEDEGAN, 2014

10 10 EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO 2015 población humana: ~50 millones Inventario Ganadero: ~23 millones de cabezas 13 en el Mundo Quinto en las Américas Tercero en Sur América Fuente:DANE-FEDEGAN, 2013

11 Producto Interno Bruto(PIB) Desorden territorial productivo Total vs Agricultura 11 PIB en Colombia ( ) 8,0 7,0 6,9 6,0 5,3 5,0 % GDP 4,0 3,0 6,6 6,7 5,2 4,7 3,9 3,9 2,8 3,1 3,0 3,5 4,3 2,6 2,4 2,0 4 4,0 2,4 1,7 1,0 1,0-0,4 0,0-0,7-1,0-2, Gross domestic product GDP Fuente: DANE, GDP by Agriculture, livestock, hunting, forestry and fishing

12 Subsector Ganadero Colombiano (como parte del sector agropecuario) 12 % de Participación 5.2% del PIB en 2013 representado por la Agricultura, Ganadería, Caza, Silvicultura y Pesca.- La ganadería representa 27% del PIB agrícola. Fuentee:DANE-FEDEGAN, 2014

13 13 ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO!El mundo vuelve sus ojos al campo! Axiomas del desarrollo Seguridad alimentaria millones /hab millones pobres millones en 2050 Despauperización en países emergentes Seguridad energética Seguridad ambiental Se agotan reservas de petróleo Cambio climático no da tregua Búsqueda de energías limpias Sectores agrícola y pecuario: climáticamente sensibles. La era de los agrocombustibles Fuente: FEDEGAN, 2011

14 ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO 14 Radicales mutaciones y retos atraviesan el mundo rural Se busca el desarrollo sostenible y sustentable Nueva geografía de producción y comercialización agroalimentaria. Nuevas reglas de juego ambientales, económicas, sociales y laborales. Restricciones sanitarias y fitosanitarias para producir y comercializar Aumento en la demanda agropecuaria: alimentos y biocombustibles. Emergen nichos exigentes de consumidores que reclaman alimentos orgánicos, inocuos y salubres. Fuertes limitaciones en la oferta alimentaria. Presiones para atender cambio climático. Presiones para contrarrestar el hambre. Presiones para atenuar el efecto invernadero. Fuente: FEDEGAN, 2011

15 15 ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO!El universo productivo se centra en el trópico! Para atender la mayor demanda de alimentos en el mundo necesitará: Incorporar 3,7 millones de hectáreas/año de aquí a millones de hectáreas en los próximos 20 años. Una extensión superior a la mitad de la frontera agrícola de Estados Unidos. Según FAO, más de la mitad de la tierra que podría ingresar a la producción, está en 8 países tropicales, 3 de África Subsahariana Congo, Sudan y Angola y 5 de América Latina: Argentina, Bolivia, Brasil, Colombia y México. La disponibilidad de forrajes, frente a la baja convertibilidad de biomasa en alimentos, propia de los bovinos, hará que el hato mundial se concentre, en un 80%, entre los trópicos de Cáncer y Capricornio. Fuente: FEDEGAN, 2011 FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios

16 FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO!El universo productivo se centra en el trópico! Dimensiones del desarrollo: Soberanía alimentaria Seguridad energética Sostenibilidad ambiental Países del trópico Colombia tiene posición privilegiada en el trópico Podría ser jugador de primera línea Fuente: FEDEGAN,

17 17 PROGRAMA DE CONSERVACIÓN Y MEJORAMIENTO GENÉTICO ANIMAL

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

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

20 Proyecto Académico Conservar Mejorar Estudiar Recurso Genético Requiere Acciones de Orden Multidisciplinario Con la finalidad de Brindar soluciones innovativas Mediante Formación e investigación Para Trasferencia a Productores

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23 Líneas de investigación Equipo Multidisciplinario Genética Sostenibilidad Forrajes Reproducción Nutrición SALUD ANIMAL Adaptabilidad Metabolismo

24 Páginas web del grupo

25 25 GRUPOS RACIALES ESTUDIADOS POR EL PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios

26 DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE 26

27 27 DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE Características Productivas del Hartón del Valle Hembras Machos Al nacer 8 meses 18 meses 4 años Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

28 28 DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Hartón del Valle Edad al primer parto (meses) Intervalo entre partos (días) Fecundidad (%) Producción de leche (Kg) Duración de la lactancia (días) Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

29 BLANCO Desorden territorialorejinegro productivo 29

30 30 BLANCO OREJINEGRO Pesos (Kg) ,1 0 Al nacer Al destete 16 meses

31 31 BLANCO OREJINEGRO Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras BON Edad al primer parto (meses) Intervalo entre partos (días) Fecundidad (%) Producción de leche (Kg) Duración de la lactancia (días) Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

32 LUCERNA Desorden territorial productivo 32

33 S E L E C C I O N Impulso Fortuito Holstein HETEROSIS Hartón del Valle Shorthorn Lechero Mutación Migración POBLACIÓN NO ADAPTADA DE LOS GANADOS INTRODUCIDOS N A T U R A L CO-ADAPTACION COMPLETA DE GENES EQUILIBRADOS Y A R T I F I C I A L EXOCRIA O CRUZAMIENTOS 1937 Polimorfismo equilibrado Homeostasis POBLACIÓN ADAPTADA DE LOS BOVINOS LUCERNA ENDOCRIA Y SELECCIÓN 1957 Figura 1. Diagrama esquemático de las fuerzas que intervinieron en el proceso de formación del ganado bovino de doble propósito Lucerna (Adaptado de SUTHERLAND, 1973) 2015

34 34 Desorden territorial productivo LUCERNA Características Productivas de Lucerna , ,7 322 Hembras Machos 343, Al nacer 6-9 meses meses meses Adulto Fuente: Adaptado de Durán y Manrique,1999. Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

35 35 Desorden territorial productivo LUCERNA Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Lucerna Edad al primer parto (meses) Intervalo entre partos (días) Natalidad (%) Producción de leche (Kg) Duración de la lactancia (días) Fuente: Adaptado de Durán y Manrique, Los Animales domésticos criollos y colombianos en la producción pecuaria nacional. 2001

36 36 EVALUACIONES GENÉTICAS

37 Desorden territorial productivo EVALUACIONES GENÉTICAS En estas poblaciones de ganados bovinos criollos y en las de grupos multirraciales se enfrenta la siguiente problemática: Las Eval Gen en Colombia enfrenta dos problemas Falta de registros de calidad sobre caract. de prod repr y adapt Y Disminución de las poblaciones por la utilización de hembras en el cruzamiento 37

38 La evaluación genética de los animales debe tener en cuenta: Características económica de alta importancia Suficientemente heredables Fácilmente medibles bajo prevalentes en el campo condiciones 38

39 EVALUACIONES GENÉTICAS Desorden territorial productivo RESULTADOS 39

40 Antecedentes de evaluaciones genéticas Mediante una alianza colaborativa con el Dr. Robert W. Blake de la Universidad de Cornell, EEUU. Se desarrolló un Modelo animal auto regresivo efectos ambientales a corto y largo plazo registros quincenales de 189 vacas Lucerna tres primeras lactancias terminadas (1985 a 1995) archivo final consistió de 2538 animales incluyendo las vacas y los ancestros. El Modelo Animal presentó grandes ventajas sobre otros métodos de selección Se encontró sustancial progreso genético para la producción de leche 34 kg por año (Carvalheira, 1996; Carvalheira et al., 1998). 40

41 TABLA 1 INFORMACION FINCAS GANADO HARTON DEL VALLE Componente Finca 1 Finca 2 Finca 3 Leche Doble propósito Leche Hartón del Valle Hartón del Valle Holstein mestizo Cali Roldanillo Candelaria Corregimiento El Hormiguero La Seca El Carmelo Departamento Valle del Cauca Valle del Cauca Valle del Cauca Altura - msnm Bosque seco tropical Bosque muy seco tropical Bosque seco tropical Temp max ºC Temp min ºC Temp Media ºC Relieve plano Plano a ondulado plano Fertlilidad del Suelo buena media buena Sistemas de Producción Grupo racial Municipio Clima Promedio anual * Precipitación-mm Humedad % 41

42 TABLA 2 INFORMACION FINCAS GANADO LUCERNA Y BON Desorden territorial productivo Componente Sistemas de Producción Grupo racial Municipio Finca 4 Finca 5 Finca 6[1] Leche Leche Carne Lucerna Lucerna Blanco Orejinegro Bugalagrande El Cerrito Pereira Corregimiento El Overo Departamento Valle del Cauca Valle del Cauca Risaralda Altura - msnm Bosque seco tropical Bosque seco tropical Bosque seco tropical Temp max ºC Temp min ºC Temp Media ºC Relieve plano plano ondulado Fertlilidad del Suelo buena buena media Clima Promedio anual * Precipitación-mm Humedad % Cerritos 1/ Explotación de ganado de carne con raza criolla BON 42

43 VARIABLES ESTUDIADAS : Para los 5 sistemas de producción de leche La producción de leche a 305 días Intervalo entre partos Para el sistema de producción de carne Peso al nacer Peso ajustado a los 120 días Peso ajustado al destete a los 270 días 43

44 44 MODELO ANIMAL UNIRRACIAL

45 GANADO DE LECHE: 45 Para determinar la influencia de factores genéticos y no genéticos sobre los rasgos de importancia económica se utilizó el Método de Mínimos Cuadrados del procedimiento MIXED del paquete SAS para la evaluación de vacas (Henderson, 1974, 1990; Littell et al., 1996; SAS, 1996; Searle, 1971). El modelo animal mixto utilizado para describir la observación en cada hato fue: Yijkl = μ + AEi + Ej + Tk + Vkl + eijkl

46 Donde: Yijkl = representa las variables dependientes: producción de leche corregida a 305 dias, intervalo entre partos y producción de leche/ intervalo entre partos. μ = media poblacional AEi = efecto del i-ésima combinación de año-época Ej = efecto de j-ésimo grupo de edad del animal Tk = efecto del k-ésimo toro Vkl = efecto de la e-ésima vaca en el toro k eijkl = efecto aleatorio de la observación Yijkl N(0, σ2e) Los efectos considerados fijos fueron año-época, grupo de edadmes de parto del animal, y los aleatorios el efecto de ambiente permanente, toro, vaca dentro de toro y el error. 46

47 GANADO DE CARNE: 47 Para el sistema de producción de carne el modelo fue: Yijklm = μ + AEi + Sj + Ek + Tl + Vjm + eijklm Donde: Yijklm = representa las variables dependientes: peso al nacer (PN), peso al destete ajustado a nueve meses (PD) e intervalo entre partos. μ = media poblacional AEi = efecto del i-ésima combinación de año - época

48 48 Sj = efecto de j-ésimo sexo de la cría. Ek = efecto de k-ésimo grupo de edad del animal Tl = efecto del l-ésimo toro Vlm = efecto de la m-ésima vaca en el toro l eijklm = efecto aleatorio de la observación Yijklm N(0, σ2e) Los efectos considerados fijos en el modelo utilizado fueron año-época, sexo de la cría, y los aleatorios el efecto de ambiente permanente, toro, vaca dentro de toro y el error ( Littell et al., 1996).

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

50 50 GANADO DE LECHE: Tabla 3. Estadísticas descriptivas de todas las variables para las cinco fincas Finca Grupo Racial Prod. 305 d N Media DE IEP N Media DE Prod/IEP N Media DE Edad 1er Parto N Media DE 1 Hartón ± ± ± ±3.4 2 Hartón ± ± ± Mestizo ± ± ± ±3.1 4 Lucerna ± ± ± ±3.8 5 Lucerna ± ± ± ± ±5.9

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53 Predicciones genética en Vacas Lucerna PL305 en dos ganaderías RANGO A KG Media = kg 30 P o r c e n 20 t a j e V A LO R E SD EC R IA

54 Soluciones BLUP en toros Lucerna PL305 en dos ganaderías 2007 RANGO a kg P o r c e n 20 t a j e S O LU C IO N E SB LU P

55 Pesos promedios kg y D.E en machos y hembras de la raza BON 2008 Machos Característica Peso al nacimiento Peso a los 4 meses ajustado Peso al destete 270 días aj. n Media ± D.E Hembras n Media ± D.E ± ± ± ± ± ±36.0

56 Predicciones genéticas en vacas BON para pesos al destete RANGO a 37.3 kg 40 Media = kg 30 P o r c e n 20 t a j e V A LO R E SD EC R IA

57 Soluciones BLUP en toros BON Peso al destete RANGO 24.2 a 54.3 kg P o r c 30 e n t a 20 j e S O LU C IO N E SB LU P 30 50

58 58 PERSPECTIVAS

59 PERSPECTIVAS El futuro del cruzamiento en sistemas de producción con bovinos de carne y de doble propósito en el trópico bajo requiere de mayor conocimiento sobre los cruces de Bos indicus x Bos taurus Estos sistemas de producción se han venido desplazando a zonas agroecológicas marginales.. en América Latina Los cruces requieren de mejores forrajes que los Bos indicus. El cruzamiento en el trópico, el aspecto que más consideración merece y que más ha sido ignorado, es la necesidad de armonizar el potencial genético y las condiciones ambientales. son principalmente la cantidad y calidad de forrajes, el nivel de suplementación factible y los aspectos sanitarios. 59

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

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

62 POR QUE? Composición racial de ganados en Colombia Multirracial Unirracial 5% Se desconoce 95% Elzo, 2011.

63 POR QUE? Grupos unirraciales Grupos multirraciales

64 POR QUE? Beneficios buscados con el mestizaje: Fertilidad Adaptación Resistencia o tolerancia a enfermedades Calidad de carne Calidad de leche

65 POR QUE? Beneficios buscados con el mestizaje y = Xβ + ZQφ + Za + WSγ + WTd + e

66 CONCLUSIONES LA SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR GANADERO TANTO EN MÉXICO COMO COLOMBIA ES MUY SIMILAR INTEGRAR GRUPOS INTERINSTITUCIONALES MULTIDISCIPLINARIOS E LOS RESULT. OBTENIDOS MÉTODOS APLICADOS INDICAN LA IMPORT. DE IMPLEM. ESQ. DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE ESOS GRUPOS UNIRRACIALES

67 CONCLUSIONES INICIAR LAS MULTIRRACIALES EVALUACIONES GENETICAS LAS LIMITACION EN EL PROCESO DE MEJORA GENÉTICA DE ANIMALES ES LA FALTA DE REGISTROS CONFIABLES (solo seis fincas)

68 68 DISCUSIÓN:

69 69 GRACIAS Por su atención