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Importancia de las leguminosas en la alimentación de rumiantes

Publicado: 13 de octubre de 2015
Por: Dervin Dean
INTRODUCCION
En el trópico las gramíneas ofrecen la fuente más barata de nutrientes disponibles para la alimentación animal, pero existen factores limitantes muy importantes, debido al bajo aporte proteico, con altos valores de fibra, baja digestibilidad y frecuentemente con graves deficiencias minerales, y consecuentemente, son comunes los bajos niveles de producción, ya que la productividad de los animales a pastoreo está básicamente determinada por el consumo diario de energía y proteína (Ruiz &Vásquez, 1983). El suministro de fuentes proteicas es relativamente costoso; en tal sentido, se ha venido trabajando en la búsqueda de alternativas que resulten económicas y viables. Las leguminosas son especies capaces de sintetizar altos niveles de proteína cruda (PC), con una tasa relativamente baja de disminución de este componente en la medida que la planta madura (Rincón, 2011), comparada con especies de gramíneas tropicales.
En el Cuadro 1 (Clavero, 2011) se presentan valores nutricionales de diferentes especies de leguminosas, donde se observa que no solo el contenido proteico es elevado, sino también los valores de digestibilidad reportados superan el de muchas gramíneas tropicales, por lo que el aporte energético de las leguminosas pudiera ser mayor que el de las gramíneas. Según Clavero (2011), además de representar buenas fuentes de proteína, estos materiales también son una importante fuente de minerales, tales como calcio con contenidos que se encuentran en un rango de 0,24-1,90%, mientras para fosforo el rango es 0,19-0,40%, magnesio 0,10-0,47%, sodio 0,05-0,14%, potasio 0,32-2,75%, cobre 17-27 ppm, zinc 28-43 ppm y manganeso 31-117 ppm. De acuerdo a McDowell et al. (1989), la mayoría de los arboles forrajeros contienen suficientes macro y micro minerales para cubrir los requerimientos de la ganadería en las regiones tropicales.Todas estas características las convierten en recursos alimenticios de alto potencial en la ganadería de carne y leche tropical, como fuente de proteína de bajo costo, y cuyo uso como fuentes forrajeras ayudarían a incrementar la calidad de la dieta de los animales.
 
Cuadro1. Valor nutricional de algunas especies leguminosas
Importancia de las leguminosas en la alimentación de rumiantes - Image 1

El objetivo del presente capitulo es de resaltar las potencialidades y ventajas que podrían representar las leguminosas tropicales, como fuentes proteicas, en los sistemas de producción de rumiantes en el trópico.  
 
EFECTO DEL CONSUMO DE LEGUMINOSAS SOBRE LA FERMENTACIÓN RUMINAL
Diversos estudios han demostrado que el consumo de especies leguminosas mejora la degradabilidad de la fibra, el consumo de materia seca y aumenta la población de microorganismos ruminales, los cuales son indispensables para que los rumiantes mejoren el aprovechamiento de los recursos fibrosos. Chanthakhoun et al. (2011) evaluaron el efecto del consumo de tres niveles crecientes (0, 300, 600 y 900g MS/d) de heno de chi xiao dou (Phaseolus calcaratus) (con 18% de PC) sobre la digestibilidad en búfalos de pantanos alimentados con residuos de cosechas de arroz y observaron que la suplementación con el heno de la leguminosa incremento linealmente el consumo total de materia seca (CMS), la digestibilidades aparentes de PC y materia orgánica (MO) y la producción de ácidos grasos volátiles (AGV) lo cual es una consecuencia del aumento en la tasa de fermentación de la dieta. Resultados similares fueron obtenidos por Camero & Franco (2001) quienes utilizaron novillos Bos indicus que consumieron una dieta basal de heno de yaraguá (Hyparrhenia rufa) + pulitura de arroz y melaza, y fueron suplementados con henos de bucare ceibo (Erythrina poeppigiana) o mataratón (Gliricidia sepium) y un tercer grupo que recibió urea y observaron que la desaparición de materia seca a nivel ruminal aumento y el potencial de degradación fue mayor para los animales que consumieron las leguminosas comparados con los que consumieron urea. Sin embargo, no detectaron diferencias entre los que consumieron alguna de las dos leguminosas. También observaron un aumento de entre 15 a 24% en la concentración de AGV en el licor ruminal entre los que consumieron las leguminosas comparados con los que consumieron urea.
Por su parte Abreu et al. (2004), alimentaron ovinos West African adultos con heno de baja calidad de pasto llanero (Brachiaria dictyoneura) (3,7% PC) solo o mezclado en una relación 3:1 con cratilia (Cratylia argentea) (18,6% de PC) y observaron en los animales que recibieron en su dieta la mencionada leguminosa, que el consumo de MO y de PC se incrementaron en 21% y 130%, respectivamente. Weisbjerg & Soegaard (2008) sugieren que el mayor consumo de leguminosas pudiera ser, entre otras causas, a diferencias en la estructura química y el contenido de fibra, comparadas con las gramíneas. Según estos autores, las leguminosas tienen una menor concentración de fibra neutro detergente (FND) total, sin embargo a su vez poseen una mayor concentración de lignina que las gramíneas. Pero debido a que esta lignina está ligada a una baja proporción de la FND indigerible, existe una mayor proporción de FND digerible en las leguminosas que en las gramíneas, seria la razón para que las primeras tengan mayor digestibilidad total de la MO que las segundas. En las leguminosas, la lignina se encuentra solo en el xilema, por lo que este es completamente indigerible, mientras que en el resto de los tejidos no hay lignina y las paredes celulares son completamente digeribles (Wilson & Kennedy, 1996). Sin embargo, en las gramíneas la lignina se encuentra distribuida en todos los tejidos de la planta, excepto en el floema, por lo tanto, la menor cantidad de lignina que poseen las gramíneas protegen una mayor cantidad de paredes celulares de la degradación ruminal, lo que provoca que la tasa de digestión de la pared celular sea menor que en las leguminosas (Buxton & Russell, 1988).
Evaluaciones realizadas sobre cinética de fermentación ruminal, han mostrado que las diferencias en la estructura y contenido de las paredes celulares mencionadas anteriormente, provocan un aumento en la tasa de pasaje de las leguminosas, explicando la mayor capacidad de consumo de estas últimas, comparadas con las gramíneas (Kuoppala et al., 2009). Allen (1996) estima que al incrementarse la densidad de las partículas en el rumen, se acorta el tiempo de retención, y el aumento de la gravedad del tamaño de partícula es probablemente mayor en leguminosas que en gramíneas, debido a la tasa de digestión más acelerada de la FND potencialmente digestible, lo cual promueve un aumento en la tasa de pasaje.
Un estudio reveló que la concentración de nitrógeno amoniacal (N-NH3) en el licor ruminal de ovinos, alimentados con pasto llanero (3,7% PC), se incrementó de 2,40 a 8,43 mg/100 ml cuando el pasto fue mezclado en una relación 3:1 con cratilia (18,6% de PC, Abreu et al., 2004). La concentración de N-NH3 es de suma importancia para rumiantes alimentados con dietas ricas en fibra, ya que las bacterias fibrolíticas usan este sustrato nitrogenadode preferencia para la síntesis de su proteína; Boucher et al. (2007) determinaron que estas crecían a un mayor tasa cuando la concentración de N-NH3 era de alrededor de 12,8 mg/100 ml. En el trabajo de Abreu et al. (2004) también se observó mayor cantidad de nitrógeno total (+56%) y nitrógeno microbial (+28%) a nivel del duodeno de los animales que consumieron la leguminosa. Chanthakhoun et al. (2011) también observaron un incremento lineal en la retención de N al igual que en la eficiencia de la síntesis de proteína microbial con niveles creciente de heno de leguminosa en búfalos. Estos mismos investigadores demostraron que el consumo de heno de leguminosa puede incrementar las poblaciones de bacterias, protozoos y de hongos en búfalos, mientras que la producción de gas metano en el rumen disminuyó linealmente en la medida que aumentaba la proporción de la leguminosa en la dieta.
Según Moore et al. (1999) probablemente el elemento nutricional que más afecta el consumo voluntario (CV) de forrajes es la PC, y cuando la concentración de este nutriente en la ración es inferior a 8%, el CV tiende a deprimirse, ya que bajo estas condiciones el crecimiento de los microorganismos ruminales pudiera estar limitado por la cantidad de nitrógeno disponible. Esto probablemente sea la causa principal por lo que las leguminosas forrajeras pudieran mejorar el patrón de fermentación ruminal, ya que pueden proveer el nitrógeno necesario para un crecimiento microbiano adecuado, con lo cual se incrementaría el aprovechamiento de los recursos fibrosos que consume el rumiante.
 
EFECTO DEL CONSUMO DE ESPECIES LEGUMINOSAS EN LA RESPUESTA ANIMAL
Diferentes estudios han mostrado los efectos positivos de la suplementación con especies leguminosas sobre la producción de leche en diferentes especies rumiantes. Razz & Clavero (1997) evaluaron el efecto de remplazar 2 kg/vaca/d  de alimento balanceado por 2 kg/vaca/d de mataratón en vacas lecheras consumiendo pasto barrera (Brachiaria decumbens) y observaron que la producción de leche se incremento en 12,1 y 13,9% en las vacas que consumieron heno de la leguminosa vs las que consumían los 2 kg de alimento y las que consumían solamente gramínea, respectivamente. Steinshamn (2010) por su parte, realizó una extensa revisión de evaluaciones que se han llevado a cabo para evaluar el efecto de la suplementación con leguminosas sobre producción de leche y al compararlo con dietas basadas en gramíneas observo que el rango en aumento en producción de leche fue de entre 1,1 y 1,6 kg/d para las diferentes leguminosas. También reporta aumentos en el consumo de materia seca en los diferentes ensayos.
Diferentes estudios también han evaluado el efecto de leguminosas con potencial forrajero durante la fase de crecimiento en diferentes especies de rumiantes y se han obtenido resultados positivos. Combellas et al. (1999) evaluaron en dos experimentos, el efecto de leucaena y mataratón sobre la ganancia en peso de ovinos de la raza West African en crecimiento, recibiendo como dieta basal pasto de corte a voluntad. En el primer experimento utilizaron dos lotes, uno fue suplementado con 130 g/animal/d de harina de ajonjolí (HA) y el otro con leucaena fresca (LF). Se obtuvieron ganancias en peso de 53 g/d para HA y 87 g/día para LF, siendo mayores las ganancias de las corderas suplementadas con follaje de leucaena.
En el segundo ensayo se utilizaron 3 lotes, donde los animales fueron suplementados durante 42 días con 130 g/d de harina de pescado (HP, lote 1), mataratón (M, lote 2) y 130 g/día de harina de pescado + mataratón (HPM, lote 3). Las ganancias en peso fueron respectivamente para HP, M y HPM de 83, 66 y 98 g/d, siendo inferiores las de las corderas suplementadas solo con M a las de las suplementadas con HPM. Los investigadores concluyen que el uso del follaje de ambas leguminosas es factible como suplemento proteico para ovinos en crecimiento.
Por su parte Verdolak & Zorate (2008) evaluaron 5 tratamientos, agregando 25% de salvado de trigo, ó 25% de alfalfa (Medicago sativa), ó 25% de leucaena, ó 25% de guajillo (Desmanthus virgatus) ó 25% de zapatico de la reina (Clitoria ternatea), a dietas para corderas mestizas Dorper en crecimiento, basadas en heno de pasto buffel (Cenchrus ciliaris), y no observaron diferencias significativas en la conversión alimenticia entre los 5 tratamientos. Los valores encontrados para la conversión alimenticia en dicha evaluación fueron de 9,7; 11,1; 10,4; 10,0 y 11,9 kg MS por kg de aumento obtenido con el uso de raciones con salvado, alfalfa, leucaena, guajillo y zapatico de la reina, respectivamente.
Benavides-Calvache et al. (2010), evaluaron durante siete meses en terneros mestizos F1 (Brahmán x Holstein, 50%) x razas taurinas, el efecto de dos tratamientos: 1. pastoreo en potreros de pasto mulato (Brachiaria hibrido) y suplementados con una mezcla de gallinaza, salvado de maíz y caña de azúcar, y 2. pastoreo en potreros de pasto mulato en asociación con cratilia (49% de mulatoy 51% de cratilia). Se encontraron ganancias de peso de 59,1 vs 68,7 kg/animal para los grupos 1 y 2 respectivamente, durante el periodo experimental.
Los resultados presentados previamente, son evidencia que el uso de leguminosas en las dietas para rumiantes, sirve para corregir algunas deficiencias nutricionales, especialmente proteicas, que son comunes en las gramíneas tropicales. La conveniencia de utilizar leguminosas en la fase de crecimiento se deriva de la necesidad de usar dietas altas en proteínas, ya que la síntesis de tejido magro (musculo y órganos internos) es elevada durante esa fase y la PC cruda aportada por las leguminosas permitiría compensar los bajos niveles proteicos de las gramíneas. 
 
PRESENCIA DE FACTORES ANTINUTRICIONALES EN LEGUMINOSAS
Un factor antinutricional (FAN) puede definirse como aquella sustancia sintetizada en los alimentos de forma natural,que ejerce efecto contrarios a una nutrición óptima, reduciendo el consumo e impidiendo la digestión, la absorción y la utilización de nutrientes por el animal (Kumar, 2013). Son sustancias naturales no fibrosas generadas por el metabolismo secundario de las plantas, como un mecanismo de defensa ante el ataque de mohos, bacterias, insectos y pájaros. Su naturaleza, mecanismos de acción y potencia de sus efectos son muy variados y tienen una amplia distribución en el reino vegetal.
En el Cuadro 2 se presenta una lista de los FAN que pudieran estar presentes en las leguminosas, tanto arbóreas como arbustivas, utilizadas como fuentes forrajeras en la alimentación de rumiantes. En general, frente a condiciones severas (p.e. climas áridos), las plantas tienden a aumentar sus defensas, sobre todo de tipo cualitativo (alcaloides, glucósidos cianogenéticos, entre otros), ya que en estos casos, les resulta mucho más difícil regenerar los tejidos dañados por los herbívoros (Jhonson et al., 1985). Esto representa un riesgo potencial para los animales, ya que aumentan las incidencias de intoxicación en el rebaño cuando se enfrenta a la escasez de otros recursos vegetales (James et al., 1992).
 
Cuadro 2. Efecto de los factores antinutricionales en rumiantes
Importancia de las leguminosas en la alimentación de rumiantes - Image 2

La fermentación ruminal puede modificar muchos factores antinutricionales a formas menos toxicas para el metabolismo de los mamíferos y por tanto reducir la susceptibilidad de los rumiantes a muchos de estos compuestos (Dixon & Hosking, 1992). El medio ruminal representa un lugar eficiente de detoxificación para un amplio rango de compuestos secundarios de las plantas (terpenos, fenoles, ácidos, entre otros), de modo que la toxicidad de las plantas consumidas por los rumiantes puede ser modificada significativamente después de los cambios químicos sufridos por los compuestos potencialmente tóxicos en el rumen (Domínguez-Bello, 1996). La proporción gramínea:leguminosa en dietas para rumiantes fue estudiada por Norton (1994) y este investigador determinó que al elevarse porcentaje de leucaena por encima de 40% en la ración, no se evidenciaron mejoras en el consumo voluntario ni en la digestibilidad de la ración, lo que podría indicar que una proporción 60:40 gramínea-leguminosa pudiera ser lo adecuado en dietas para especies rumiantes.
 
CONCLUSIÓNES
Las leguminosas representan una alternativa importante para suplir ciertas deficiencias nutricionales de rumiantes en condiciones tropicales, especialmente proteicas. Estas ejercen su efecto positivo a partir del rumen, donde incrementan la capacidad de fermentación de la fibra y potencian el consumo voluntario. El alto contenido de proteína cruda de la mayoría de las leguminosas promueve un aumento en la tasa de crecimiento y en producción láctea en diferentes especies rumiantes. Sin embargo, la presencia de factores antinutricionales  en la generalidad de estas especies pudiera limitar la inclusión en altas proporciones de estas especies en dietas para rumiantes.
 
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Wilson JR, Kennedy PM. 1996.  Plant and animal constraints to voluntary feed intake associated with fibre characteristics and particle breakdown and passage in ruminants. Aust J Agric Res 47: 199-225.
 Publicado en “Manejo de Pastos y Forrajes Tropicales” correspondiente a la LXIII Reunión GIRARZ. Cuadernos Científicos GIRARZ 13 © 2013 Fundación GIRARZ
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Autores:
Dervin Dean
Universidad del Zulia - Venezuela
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Dervin Dean
Universidad del Zulia - Venezuela
26 de octubre de 2015
Estimado colega Lares: Al aumentar la digestibilidad de la racion en rumiantes, lo cual se ha observado cuando se incluyen leguminosas en la dieta, se acelera el transito de pasaje de la digesta a nivel ruminal, tambien se promueve una menor relacion acetato:propionato, lo cual genera menor cantidad de hidrogeno (H) y carbono disponible para la sintesis de metano (CH4). Sin embargo se han encontrado resultados divergentes en este sentido, apuntando la mayoria de ellos que la tendencia es hacia una menor produccion de CH4
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Dervin Dean
Universidad del Zulia - Venezuela
20 de octubre de 2015
Colega Ivan: desgraciadamente la produccion de metano esta asociada al consumo de dietas ricas en gramineas de baja calidad, lo cual es lo mas comun en las ganaderias en el.tropico. Un mejor balance de nutrientes en la dieta, donde las leguminosas pudieran tener un impacto importante, a traves del incremento en la digestibilidad y menor produccion de H por mejor aprovechamiento de los productos de la fermentacion ruminal, pudieran hacer de la ganaderia una actividad menos degradadora del medio ambiente. Amen de la capacidad de las especies arboreas de mantener un ambiente mas limpio.
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Felix Martinez
6 de diciembre de 2015
Creo que se desvió a otro tema muy respetable,. En esta sequía, sólo he podido comenzar a hacer viveros de moringa, y esperar... Un saludo a todos
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Miguel Jose Matus Lopez
6 de noviembre de 2015
Cómo podríamostrar cambiar la naturaleza, cosa imposible para el hombre y en consecuencia para la humanidad. Lo que nos resta es comprender y explicarnos, es decir, ser capaces de síntesis y análisis, en relación a que las leguminosas son y serán plantas que por su propio proceso sintetizan en la vía C 3. ,en casos contrarios en la vía C 4, ambos con sus respectivos ventajas y deficiencias respectivos, cayendo en la relatividad de las cosas. Buenos esfuerzos en entender los procesos productivos.
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Carlos Mauricio Vargas
4 de noviembre de 2015
como enunciè hace algunos dìas, he realizado algunos ensilajes, incluyendo acacia comùn en estos. Una mezcla de mìnimo 30% de caña de maìz, mas un poco de melaza en la mezcla de ensilaje, diò un producto de buena palatabilidad para todo el ganado. El problema sigue siendo el alto consumo de mano de obra en el proceso. Aproximadamente logrè equilibrar la relaciòn b/c con las vacas que me producen un mìnimo de 15 kg leche diario promedio, pero por lo menos, es viable utilizar estos nobles àrboles para atenuar el bajo rendimiento de las praderas bajo las condiciones de clima tan dràsticas que soportamos con el fenòmeno del niño, ahora instalado casi en forma permanente. Respecto a los aspectos de contaminaciòn que algunos artìculos atribuyen a las vacas, debemos considerar varias cosas: los siguientes son cifras promedio, con variaciones segùn tipos de forraje, y sistemas de alimentaciòn, igual varìan para ganado de ceba. Una vaca lechera consume promedio en su alimentaciòn anual unos 2700 kg de carbono, o sea 10000 kg de CO2. Entre estièrcol y orina secreta unos 800 Kg de C, ò 3000 de CO2, y produce en leche y la cria que da, unos 650 Kg de C ò 2400 de CO2, lo que nos dà una diferencia de 1300 kg de C ò 4800 de CO2, que serìa la pèrdida en respiraciòn, gases y flatulencias, siendo algo mas o menos, segùn la calidad de los forrajes aportados. Obviamente, los sistemas que utilizan grandes cantidades de fertilizantes y concentrados, tienen un balance mas negativo, generando un gran pasivo ambiental, y los sistemas silvopastoriles, bajo regìmenes tipo VOISIN, los menos perjudiciales ambientalmente. Otra cosa es la viabilidad real en condiciones climàticas tan crìticas, y adicionalmente, aquellos que critican la producciòn ganadera, deben considerar primero, como podemos solventar los requerimientos nutricionales de la poblaciòn mundial en general, sin la producciòn de carne o leche. Nuestro esfuerzo mancomunado deberìa ser buscar los sistemas de mìnimo impacto ambiental, buscando minimizar los consumos de fertilizantes y concentrados, pero de cualquier modo, que sea viable econòmicamente para el gremio ganadero, que con contadas excepciones, siempre vive amenazado por la quiebra.
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Jairo Antonio Faria Romero
26 de octubre de 2015
En Venezuela, se ha venido utilizando con éxito el estylosanthes capitata llamada también "alfalfa criolla) y la especie Arachis pintoi (Mani forrajero) en asociación con brachiarias
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LUIS MANUEL PEREZ MONTENEGRO
26 de octubre de 2015
En la experiencia que se ha obtenido trabajando como asesor técnico en los sistemas productivos de ganaderos que proveen leche a la cooperativa de productos lácteos de Nariño COLÁCTEOS, se han venido estableciendo especies forrajeras (Lolium) de tipo neozelandes, con rápidas rotaciones entre los 22 a 28 días entre pastoreos, en donde se han encontrado bromatológicamente entre los 29 y 32 % de proteína. Según esta proténa, se han bajado las dosis de semilla de treboles o carretones a la mitad, en cantidades de 3 y 5 libras de carreton blanco. Los resultados en la leche en contenidos de proteína ha mejorado muchísimo. Para esto hay que complementar mucho las raciones de balanceados y minerales para no crear un desequilibrio en la alimentación.
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IVAN LARES AGUILAR
26 de octubre de 2015
Estimado Dr Dean Mucho le agradeceré me aclare su comentario. Señaló que "... a traves del incremento en la digestibilidad y menor produccion de H por mejor aprovechamiento de los productos de la fermentacion ruminal ..." Desearía saber si se refería a que un mayor contenido de leguminosas en la dieta al pastoreo (arbustivas o rastreras) resultaba en menor producción de CH4. Usted señala al H, Por favor, su comentario aclaratorio. Un abrazo Iván Lares
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Juan Rodriguez Garzon
25 de octubre de 2015
estoy de acuerdo con lo mencionado anteriormente pero hay que tener en cuenta que algunas de estas leguminosas su adaptación al trópico es compleja ya que en pasturas como las de los llanos orientales tiene una fuerte presencia de componentes como el aluminio y el hierro en exceso lo que conlleva a que estas platas no alcances en el caso de las arbóreas las alturas y en algunos casos su marchites. Para ay que llevar a cabo un estudio de suelos para implementar estos sistemas que bien si le hacen para nuestro ambiente gracias
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Jairo Antonio Faria Romero
25 de octubre de 2015
Totalmente de acuerdo Eduardo Escalante, pero te respondo porque mencionaste mi comentario. NO PODEMOS ELIMINAR DE UN PLUMAZO LA GANADERÍA EN EL MUNDO, para satisfacer las retenciones de ecologistas extremos. Nuestro planteamiento va dirigido a DETENER LA de forestación, y paulatinamente, LAS TIERRAS BAJO PASTOREO ACTUALMENTE, CONVERTIRLAS EN SISTEMAS SILVOPASTORILES, mediante la introducción o siembra en los potreros de especies preferiblemente leguminosas, debido a su aporte de nitrógeno al suelo.y manejarlas bajo el esquema PRV que es regenerativo, como lo plantea Savory. Aquí nadie ha defendido la deforestación. Por el contrario, hablamos de reforestar los potreros; es posible la ganadería ecológica.. Tampoco pueden pretender que nos convirtamos en veganos. Los humanos, como especie, tenemos millones de años consumiendo carne, incluso, algunos de nuestros antepasados fueron carroñeros.
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