Introducción

Los agroecosistemas de producción bovina doble- propósito (AGESBDP) están ubicados en una gran variedad de ecosistemas del trópico (Cortés-Mora et al., 2012; Galeano y Manrique, 2010) y son importantes, no solo por sus aportes directos en los medios de vida rurales, sino también por su oferta de alimentos (Molina-Benavides y Sánchez-Guerrero, 2017; Villarroel-Molina et al., 2019). Un AGESBDP es un ecosistema antrópico abierto con múltiples y permanentes interacciones agroecológicas, socioeconómicas y tecnológicas con el ambiente y con un objetivo definido (Vilaboa-Arroniz, 2018). Los AGESBDP manejan bovinos con aptitud para la producción de leche y carne, se realiza ordeño manual con ternero al pie, y las crías de machos se levantan hasta el destete para luego ser comercializadas, mientras que las crías hembras generalmente son utilizadas como futuros reemplazos.

En Colombia los AGESBDP representan más del 66 % de los productores y 54 % de la leche nacional producida (Carulla y Ortega, 2016); se caracterizan por ser multifuncionales y flexibles (Villarroel-Molina et al., 2019), se desarrollan bajo pastoreo, en diferentes altitudes, usando bovinos cruzados (Bos indicus x Bos taurus) (Carulla y Ortega, 2016); gran parte de la mano de obra es familiar y la orientación productiva se condiciona a cambios en los precios de la leche y carne (Espinosa-García et al., 2018). Igualmente, se utilizan cargas animales variables (Carulla y Ortega, 2016), un gran porcentaje de las vacas se ordeña parcialmente (Cortés-Mora et al., 2012; Galeano y Manrique, 2010) y la suplementación suele ser mineral (Carulla y Ortega, 2016). Existe una precaria implementación de sistemas de información y los productores suelen ser cautelosos y reservados con su divulgación, lo cual limita el establecimiento de programas productivos que resulten en mayor eficiencia y rentabilidad (Cortés-Mora et al., 2012; Enciso et al., 2018).

Los AGESBDP han logrado persistir a través del tiempo y tienen un gran potencial social, económico y ambiental (Cortés et al., 2003; Ortíz-Valdes et al., 2023), sin embargo, gran parte de los productores viven con necesidades básicas insatisfechas, barreras sociales, y recursos físicos, técnicos y financieros limitados (Galeano y Manrique, 2010; Villarroel-Molina et al., 2019). Además, obstáculos sistemáticos comunes al sector agrario en Colombia, como la informalidad, los débiles procesos asociativos (Villarroel-Molina et al., 2019), la baja gobernabilidad y el conflicto armado interno (Boron et al., 2016; Quintero-Gallego et al., 2018) limitan el crecimiento, el desarrollo sostenible y la competitividad.

Los indicadores de productividad y de desempeño tecnológico en los AGESBDP suelen ser deficientes (Cortés-Mora et al., 2012; Espinosa-García et al., 2018; Galeano y Manrique, 2010); según reportan Carulla y Ortega (2016) y Enciso et al. (2018) el promedio de producción de leche en AGESBDP es de 3 a 5 litros/vaca/día, con lactancias entre 270 y 300 días, natalidad de 50-53 % e intervalo entre partos (IEP) de 680-700 días.

Cerca del 40 % de hatos en el Valle del Cauca son AGESBDP localizados en zonas de ladera y presentan múltiples limitaciones a nivel organizacional y técnico-productiva, así como un alto costo ambiental, principalmente en zonas marginadas (Boron et al., 2016; Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales, 2018). El municipio de Tuluá presenta un elevado número de sistemas ganaderos doble-propósito de pequeña y mediana escala, enfocados principalmente en la producción de leche, y caracterizados por una alta complejidad y variabilidad intrarregional (Boron et al., 2016; Quintero-Gallego et al., 2018).

El objetivo de la investigación fue caracterizar y tipificar AGESBDP ubicados en la subcuenca del río San Marcos, municipio de Tuluá, Valle del Cauca, Colombia.

Materiales y métodos

Localización

La investigación se desarrolló en el año 2018 en AGESBDP localizados en la subcuenca del río San Marcos, municipio de Tuluá, Valle del Cauca (3°54'77'' y 3°58'62'' LN, 76°2'53'' y 76°5'33'' LO), entre 1480 y 2982 m s. n. m., topografía ondulada/ montañosa, temperatura promedio de 17 ºC y precipitación pluvial media de 1602 mm/año (CVC y CORPOCUENCAS 2011).

Caracterización y tipificación de los agroecosistemas

De una población de 123 predios, se seleccionó una muestra aleatoria representativa de 30 AGESBDP. La información se obtuvo a través de recorridos, análisis de registros y una encuesta estructurada, que indagaba sobre variables económicas, productivas, ecológicas y ambientales (Tabla 1).

Análisis estadístico

Los datos se sistematizaron en tablas dinámicas de Microsoft Excel, se realizó un análisis estadístico descriptivo para cada variable, luego un análisis de componentes principales (ACP) y agrupamiento de conglomerados jerárquicos (clúster) utilizando el software SAS (2013).

Resultados y discusión

Análisis de componentes principales

Se seleccionaron variables con alto poder discriminatorio (CV > 50 %) y bajos valores de correlación, lo que consolidó 22 variables con las que se realizó el ACP. A partir de los autovalores > 1.0, se identificaron 13 variables que explicaron el 86.82 % de la variación total: área en forraje de pastoreo, área en cultivos agrícolas, producción de leche, l/ha/año, días abiertos, área en bosques, margen económico, uso de agroquímicos, inventario bovino, destete/ ha/año, producción de leche efectiva anual/vaca, materia orgánica del suelo, capacidad de intercambio catiónico y disponibilidad de agua.

Tipología de los agroecosistemas

El análisis de conglomerados permitió identificar dos tipos de AGESBDP (Figura 1), que se denominaron AGESBDP T1 y AGESBDP T2. Los AGESBDP T1 representaron el 66.66 % y los AGESBDP T2 el 33.34 %. En la Tabla 2, se presentan la estadística descriptiva de las variables evaluadas según al agrupamiento de los AGESBDP.

Caracterización y tipificación de los agroecosistemas

Los AGESBDP T1 presentaron mayores áreas y características topográficas montañosas (pendientes > 70 % en 50 % de los predios), lo cual conlleva un mayor impacto de las actividades ganaderas sobre el suelo (procesos erosivos altos-severos). Los AGESBDP T2 presentaron áreas más pequeñas y relieves ondulados, con erosión ligera-moderada.

El área utilizada para los cultivos agrícolas correspondió al 3.1 y 2.9 % en AGESBDP T1 y T2, respectivamente. Un 43.3 % de los AGESBDP destinaron una pequeña parte del área total para cultivos de pancoger y frutales (autoconsumo y comercialización).

AGESBDP T1 tuvo áreas de pastoreo más extensas en comparación con AGESBDP T2, pues se destinaron 75.4 y 61.8 % del área total para pastoreo, respectivamente. Los pastizales de AGESBDP T2 tuvieron mayor oferta de biomasa forrajera por área, en contraste a AGESBDP T1 (Tabla 3).

MS: materia seca (gravimetría); PC: proteína cruda (Kjeldahl); EE: extracto etéreo (Soxhlet); cenizas (gravimetría); FDN: fibra detergente neutra, FDA: fibra detergente ácida; LDA: lignina detergente ácida (Van Soest et al., 1991); digestibilidad in vitro (Menke y Steingass, 1988). Laboratorio Nutrición Animal, Universidad Nacional de Colombia Palmira.

AGESBDP T1 presentó mayor degradación de los pastizales por sobrepastoreo y erosión, en contraste al mejor estado de estos en AGESBDP T2, lo cual puede asociarse con mejor gestión del pastoreo. En AGESBDP T1 se apreció mayor prevalencia de plantas acompañantes no deseadas.

El 20 % de los predios asociados a AGESBDP T1 presentaron especies arbóreas y arbustivas dentro de las áreas de pastoreo; en AGESBDP T2 se encontró que 40 % de las fincas establecieron arreglos silvopastoriles cubriendo aproximadamente 20 % de los pastizales.

Los sistemas de pastoreo de AGESBDP T1 se caracterizaron por ser rotativos, con promedios de 12 potreros, ocupación y descanso de 3 y 37 días, respectivamente. En AGESBDP T2 se registraron sistemas de pastoreo rotativos, una media de 9 potreros, 5 y 42 días de ocupación y descanso, respectivamente.

Ambos AGESBDP destinaron < 2.0 % del área total para el cultivo de forrajes de corte. En AGESBDP T1 los forrajes de corte se caracterizaron por pasturas sin renovación, fertilización nitrogenada eventual, cortes cada 74.6 días y producciones de 8.5 kg/m2. Con base en la información recolectada a través de la encuesta estructurada, se evidenció que 84 % de los productores manifestaron poco interés en la continuidad de estos cultivos, debido a los mayores costos y mano de obra requerida.

En AGESBDP T2 los periodos de corte fueron entre 61 y 84 días, con producción de 12.2 kg/ m2; hubo un mayor porcentaje de productores interesados por los forrajes de corte, reflejado en la gestión de los cultivos y el desarrollo de prácticas de conservación. De acuerdo con Cortés et al. (2012) entre las causas que limitan la gestión estratégica de cultivos de forrajes, son las precarias condiciones de infraestructura, lo que desmotiva a los productores para usar estas tecnologías.

AGESBDP T1 destinó 19.7 % del área total para vegetación nativa, pero se encontró intervenida y degradada. En AGESBDP T2 se dedicó 33.2 % del área total a la conservación de bosques naturales; un alto porcentaje de los predios de AGESBDP T2 tienen jurisdicción con una reserva no intervenida, como parte de un acuerdo establecido. De igual manera, se registraron en todos los AGESBDP nacimientos de agua que garantizan suministro permanente del líquido y el desarrollo de otras actividades pecuarias, sin embargo, un alto porcentaje se encontraron desprotegidos.

La composición racial de los AGESBDP estuvo constituida por cruzamientos entre Bos taurus (Normando, Pardo Suizo, Jersey, Holstein, Simental, Ayrshire y Charolais) y Bos indicus (Brahman, Gyr, Guzerat, Neloré), así como algunas razas criollas colombianas (Blanco Orejinegro [BON], Lucerna y Hartón del Valle), lo que permite que los productores puedan orientar la producción hacia leche y carne simultáneamente (Durán-Rojas et al., 2020; Holmann et al., 2004).

AGESBDP T1 presentó menor cantidad de vacas en producción en comparación a AGESBDP T2. La distribución del hato por número de partos en AGESBDP T1 fue 43.7 % entre 1 y 2 partos, 35.8 % entre 3 y 5 partos, y 20.5 % de 6 a 8 partos. Por su parte, AGESBDP T2 registró 39.5 % del hato > 6 partos, 36.0 % entre 3 y 5 partos, y 24.5 % entre 1 y 2 partos. La relación de hembras en producción y secas fue 72.94/27.05 y 70.76/29.23 para AGESBDP T1 y T2, respectivamente; por otro lado, una baja eficiencia productiva se da cuando la proporción de vacas en producción es 55.60 ± 13.53 (Durán-Rojas et al., 2020).

En ambos AGESBDP el número de terneros y el manejo fue similar; terneros al pie durante el ordeño y después llevados a zonas de pastoreo exclusivos; este tipo de manejo con bajos niveles de tecnificación es característico de AGESBDP (Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales, 2018).

La carga animal (CA) en AGESBDP T1 (0.81 UGG/ ha) fue inferior a la encontrada en AGESBDP T2 (1.79 UGG/ha). Molina-Benavides y Sánchez-Guerrero (2017) reportaron en sistemas ganaderos similares, CA de 0.52 UGG/ha; y Morales-Vallecilla y Ortiz- Grisales (2018) referenciaron en AGESBDP localizados en laderas del Valle del Cauca CA de 0.6 animales/ha. La baja CA en AGESBDP T1 se asoció con la mayor pendiente de las áreas de pastoreo y la menor oferta forrajera. Las características topográficas onduladas en AGESBDP T2, acompañadas de la gestión de los pastizales, favorecieron una mayor disponibilidad de biomasa forrajera. Ibrahim et al. (2006) refieren que una CA ajustada a las condiciones del entorno maximiza los retornos económicos, y afectan positivamente la productividad/animal y la integridad de las zonas de pastoreo, pues la degradación de pastizales afecta directamente los ingresos netos y genera baja rentabilidad con repercusiones socioambientales.

La producción de leche fluctuó entre 4.0 y 6.0 l/ vaca/día, datos similares a los reportados en el país (Carulla y Ortega, 2016), en laderas del Valle del Cauca (Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales, 2018; Molina- Benavides y Sánchez-Guerrero, 2017), en el trópico húmedo (Cortés-Mora et al., 2012) y en el Caribe colombiano (Durán-Rojas et al., 2020).

El AGESBDP T2 reportó mayor productividad de leche diaria y anual, superando al AGESBDP T1 en una media de 12.9 l/día y 1134.9 l/ha/año. En condiciones similares Gómez et al. (2011) reportaron un promedio de 1864.5 l/ha/año. La mayor productividad de AGESBDP T2 se relacionó con mejores prácticas de manejo, mayor disponibilidad de biomasa forrajera en pastizales y la suplementación. Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales (2018) señalan que las estrategias que se desarrollen en agroecosistemas ganaderos deben estar enfocadas en mejorar la productividad (animal y ha), optimizando la CA, pues los costos de producción y la competitividad están relacionados directamente con el tamaño del hato, distribuyendo los costos fijos y los gastos totales entre el número de animales (Holmann et al., 2004).

La duración promedio de la lactancia en AGESBDP T1 y AGESBDP T2, fueron acordes a los reportados por Carulla y Ortega (2016) en AGESBDP colombianos.

Por su parte, las características de suplementación son similares en la mayoría de AGESBDP del país: estas implican suministro, normalmente permanente, de sales mineralizadas, con el fin de contrarrestar deficiencias minerales (Cortés-Mora et al., 2012). AGESBDP T1 suministró sal mineralizada (8 %) en aproximadamente 60.7 % de los predios, el 39.3 % restante suplementó con sal marina; en el ordeño suplementaron las vacas con una mezcla (no balanceada) de ingredientes adquiridos en el mercado municipal. AGESBDP T2 suplementó con sal mineralizada (8 %) en un 83.8 % de los predios y 16.2 % con sal marina; en el ordeño se suministraron residuos de cosechas y una mezcla similar a la de AGESBDP T1. Ahora, la suplementación es determinante sobre la eficiencia productiva, pero tiende a ser baja o nula por los costos que acarrea, es por ello que la base de la alimentación de los animales son los recursos fibrosos disponibles (Dios-Palomares et al., 2021).

Se detectó que las vías de acceso a los hatos normalmente fueron terciarias en mal estado, lo que conlleva traslados tortuosos y limita el acopio de leche; algo característico de los AGESBDP tropicales es que se encuentran localizados en sitios apartados de los centros de acopio o consumo (Holmann et al., 2004).

La mayoría de AGESBDP estudiados cumplieron los parámetros de calidad de leche establecidos en el decreto 616 (2006) del Ministerio de Salud y Protección Social. Un 10 % de la leche producida en AGESBDP T2 estuvo por debajo de rango mínimo de ST (11.30 %). En el Caribe colombiano se reportaron contenidos de ST entre 12.2 y 13.6 % (Durán-Rojas et al., 2020). El 35 % de los hatos AGESBDP T1 y el 40 % de AGESBDP T2 produjeron leche con > 700 000 UFC/ ml, lo cual está asociado, en ambos casos, a la deficiente implementación de BPO. A nivel nacional se ha establecido que leche de excelente calidad debe presentar < 50 000 UFC/ml (Durán-Rojas et al., 2020).

Así mismo, se encontró que el 40 % y 20 % de AGESBDP T1 y T2, respectivamente, presentaron > 200 000 RCS/ml, lo que supera los valores preestablecidos (<100 000 RCS/ml). El alto RCS se asoció a deficientes planes sanitarios, incidencia de mastitis y traumas físicos; esto indica la necesidad de implementar BPO (Durán-Rojas et al., 2020). Cortés et al. (2012) anotan que > 78 % de los productores no realizan análisis de calidad de leche y que las condiciones de infraestructura (ordeño y procesamiento), con las que cuentan los pequeños y medianos productores no son idóneas, lo cual afecta la calidad higiénica de la leche; esto implica que a nivel de comercialización de la leche existan rechazos por parte de la industria láctea o que se “castigue” por calidad higiénica con descuentos en el precio de la leche, según lo establecido en el Decreto 616 de 2006 y la Resolución 0017 de 2012.

A nivel reproductivo, en ambos AGESBDP el IEP fue > 440 días coincidiendo con lo reportado en sistemas ganaderos similares (Enciso et al., 2018; Molina-Benavides y Sánchez-Guerrero, 2017; Gómez et al., 2011) y en lecherías especializadas del Valle del Cauca (Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales, 2018). Estos resultados reflejan la importancia de implementar programas reproductivos más eficientes.

Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales (2018) reportaron días abiertos (DA) de 147.8 en lecherías del Valle del Cauca; la baja eficiencia reproductiva en AGESBDP T1 y T2 se asoció a la falta de programas reproductivos adaptados a las particularidades del entorno, así como a la prevalencia de enfermedades reproductivas y deficiencias nutricionales.

Los AGESBDP evaluados presentaron porcentajes de natalidad por encima del rango medio nacional (50 y 53%) (Enciso et al., 2018). En sistemas ganaderos similares se reportaron natalidades del 81% (Molina- Benavides y Sánchez-Guerrero, 2017).

Los kilos de destetos/ha en AGESBDP T2 superaron a los reportados en AGESBDP T1. El mayor peso de los terneros de AGESBDP T2 se asoció a que, además de leche y sal mineral ofrecida, suplementaban con raciones < 200 g/animal/día. En contraste, AGESBDP T1 suministró solo leche remanente y forraje disponible en pastizales.

Por otro lado, el AGESBDP T2 reportó mayores ingresos brutos/ha/año, en contraste con AGESBDP T1, lo que está asociado a la mayor productividad (animal y área) y los planes de manejo diferenciados. Holmann et al. (2004) señalan la importancia de adoptar tecnologías adaptadas a las particularidades de los agroecosistemas ganaderos que lleven a incrementar la productividad, la competitividad y la rentabilidad, como el mejoramiento de pastizales que posibiliten un manejo rotacional más eficiente, con base en la calidad y cantidad de biomasa vegetal, integrado con una suplementación estratégica.

Así mismo, el costo de producción de leche fue menor en AGESBDP T1, debido a los gastos operacionales e inversión diferenciados con AGESBDP T2, condiciones resaltadas por Holmann et al. (2004). La distribución porcentual de los costos variables y fijos, que influyeron en los costos de producción (Figura 2), mostró que la alimentación tuvo la mayor participación, seguida de los insumos para pastizales y la mano de obra. Además, AGESBDP T1 registró un mayor porcentaje en costos sanitarios.

En ambas tipologías se encontraron suelos ácidos, lo que coincide con los resultados obtenidos en otros estudios realizados en zonas de laderas del Valle del Cauca y del país, en los que se señala que los suelos de zonas andinas de las vertientes cordilleranas tienden a ser naturalmente ácidos por su origen volcánico y pueden presentar limitantes, como la baja disponibilidad de ciertos nutrientes (Gómez- Balanta y Ramírez-Nader, 2022; Gómez-Vargas et al., 2017; Morales-Vallecilla y Ortiz-Grisales, 2018). No obstante, se ha indicado que muchos de los forrajes tropicales toleran rangos de pH entre 5 y 6 (Pezo, 2019).

En la investigación también se evidenciaron bajos contenidos de carbono orgánico en el suelo (COS), materia orgánica del suelo (MOS) y capacidad de intercambio catiónico (CIC), asociados al pH y a actividades antrópicas que afectan la calidad (Santos et al., 2018; Soto et al., 2016) y potencializan la degradación edáfica (Gómez-Vargas et al., 2017; Santos et al., 2018; Soto et al., 2016). La CIC se correlaciona directamente con la MOS, el COS y el N, pues son responsables del 25 al 90 % de la CIC total (Gómez-Vargas et al., 2017; Soto et al., 2016).

Los niveles de nitrógeno, fósforo y potasio en ambas tipologías fueron bajos, y estuvieron asociados con que los suelos tropicales suelen presentar deficiencias de macronutrientes (Pezo, 2019; Soto et al., 2016). El N normalmente es deficitario en pastizales, debido a las altas demandas y pérdidas; el bajo contenido de P afecta la disponibilidad de N, por su importancia en la fijación del N por leguminosas, y el K cumple un rol importante en la fijación del N atmosférico, es por ello que se deben estructurar adecuados planes de fertilización mineral e introducir leguminosas para suplir las deficiencias de macronutrientes y optimizar la productividad (Molina et al., 2020; Pezo, 2019).

El uso de agroquímicos en AGESBDP T1 fue mayor que en AGESBDP T2; esto es asociado al manejo diferencial en pastizales y cultivos. AGESBDP T1 se caracterizó por desarrollar prácticas más dependientes de insumos externos y los AGESBDP T2 por realizar prácticas de manejo integrales. Gran parte de los agroquímicos utilizados estuvieron destinados a la fertilización, control de insectos, fitoenfermedades y arvenses. Sin embargo, el uso indiscriminado de agroquímicos genera impactos directos e indirectos sobre la biodiversidad y ambiente (Ibrahim et al., 2006), y generalmente los productores no cuentan con planes adecuados para la aplicación de estos productos.

El AGESBDP T1 se caracterizó por utilizar mayor cantidad de fertilizantes nitrogenados, mientras que AGESBDP T2 aplicó compost y fertilización nitrogenada semestralmente. Holmann et al. (2004) indican que el uso de fertilizantes incrementa más los costos que los ingresos marginales, además refieren que planes inadecuados de aplicación de nutrientes generan problemas ambientales. La sostenibilidad de pastizales y cultivos forrajeros requiere de planes adecuados de fertilización, que consideren las necesidades nutricionales de los cultivos, maximicen la fertilidad edáfica natural, el reciclaje y la reposición de nutrientes extraídos, y estrategias para la gestión sostenible de los agroecosistemas ganaderos (Pezo, 2019).

El conocimiento sobre cómo se constituyen y funcionan los agroecosistemas ganaderos en zonas de ladera del Valle del Cauca es información base importante para proponer y adoptar alternativas tecnológicas orientadas a optimizar la productividad, la competitividad y la sostenibilidad de los AGESBDP localizados en las vertientes de las cordilleras del departamento; por lo cual es imperante que se evalúen diversas opciones de reconversión que permitan obtener resultados productivos- económicos ajustados a las particularidades de los sistemas, sin detrimento de la base ecológica que les sostiene. Dichas alternativas productivas deberían estar enmarcadas en la gestión de los pastizales y el pastoreo, la suplementación, la disposición de agua, la protección y la conservación de zonas de interés ambiental; la incorporación de prácticas de mitigación y adaptación al cambio climático, y la transferencia, gestión de información y de conocimiento para la adopción de las tecnologías por parte de los productores.

Conclusiones

Con base en la caracterización y tipificación, los AGESBDP se clasificaron en 2 tipologías. Se encontró que una mayor área predial no significó mayor productividad y eficiencia de los AGESBDP, pues se debe considerar que existen factores limitantes como la topografía, que incide en el desarrollo de los pastizales, y en el comportamiento y desempeño productivo de los bovinos. De igual manera se observó que las características topográficas y la gestión de pastizales estuvieron relacionadas con mayor oferta de biomasa forrajera. La suplementación y menor dependencia de insumos externos se relacionó con mayores márgenes económicos. De manera generalizada, se detectaron bajos índices reproductivos, por lo que es importante que los productores tengan más acceso a la asistencia técnica para el mejoramiento del manejo e implementación de programas de reproducción adaptados a las condiciones del agroecosistema. Los AGESBDP evaluados dan cuenta de la necesidad y la importancia de los procesos de reconversión productiva sostenible, con base en características particulares, con el objetivo de optimizar una producción forrajera que permita el aumento de la carga animal, sin detrimento del capital natural, priorizando la liberación y protección de áreas de interés ambiental.

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