ROLE DE LA BIOMASSE SUR L'INGESTION D'HERBE, LA PRODUCTION DE LAIT ET LE COMPORTEMENT AL IMENTAIRE DES VACHES LAITIERES EN PATURAGE RATIONNE PRE-GRAZING HERBAGE MASS EFFECT ON HERBAGE INTAKE, MI/K PRODUCTION, AND GRAZING BEHAVIOUR OF STRIP-GRAZING DAIRY,COWS

Abstract

Existe un interés renovado por los sistemas de producción de leche basados en el pastoreo debido a que permiten una reducción de los costos de producción en el largo plazo. Factores como la importante variación del precio internacional de la leche a lo largo de estos últimos años, la posible supresión de ciertas ayudas a la producción (Europa), y el probable aumento de los costos "de energía y alimentos concentrados para el ganado lechero han también contribuido a este interés por los sistemas de producción basados en la utilización de la pradera. Por otro lado, los sistemas de pastoreo son percibidos por el público en general como más "naturales" y por reducir los riesgos de contaminación medioambiental normalmente asociados a sistemas de producción de leche más intensivos. La biomasa de la pradera (BM, en kg MS/ha) puede ser bastante variable entre las estaciones del año debido a variaciones de las condiciones climáticas que afectan la tasa de crecimiento de la pradera, y entre los sistemas de producción debido a factores relacionados al manejo del pastoreo ( e.g., frecuencia de pastoreo, nivel de fertilización). Por otro lado, una de las alternativas para aumentar la proporción de pradera pastoreada en la ración anual de vacas lecheras, y así disminuir los costos de producción, es la prolongación de la estación de pastoreo. Esto implica, sin embargo, pastorear muy temprano en primavera (o a fines de invierno), y cerrar los potreros tarde en otoño. El crecimiento de la pradera durante estos periodos es muy bajo, y el pastoreo de praderas de baja BM (praderas cortas) es bastante común. El consumo de pradera en pastoreo depende de las características del animal, del pasto, del suplemento, de factores relacionados a la pradera (altura del pasto, BM, proporción de hojas) y al manejo del pastoreo (área ofrecida, tiempo de residencia, cantidad de pasto ofrecido (CO) por vaca y por día) que determinan la facilidad y la presión de pastoreo. Todos o la mayor parte de estos factores han sido incluidos en modelos matemáticos que permiten predecir el consumo de pradera de vacas lecheras, y así facilitar la toma de decisiones en el manejo del pastoreo. Entre estos modelos se encuentra el modelo Grazeln desarrollado en el INRA e incluido en el software de formulación de raciones para vacas lecheras INRation 4.0. Muy pocos trabajos han sido realizados con vacas lecheras pastoreando praderas de baja BM. En consecuencia, los modelos desarrollados a partir de datos publicados en la literatura (como Grazeln) no están bien adaptados para predecir de forma exacta la ingestión de vacas lecheras en praderas de baja BM. De acuerdo a las 2 meta-análisis realizadas en esta tesis (BM y CO), esta claro que el efecto de la BM sobre el consumo de pradera o la producción de leche ha sido menos estudiado que el efecto de la CO. La meta-análisis sobre la BM probó estadísticamente que el efecto de la BM esta directamente relacionado a la metodología utilizada para determinar la CO. De hecho, la CO puede ser estimada a ras de suelo o sobre 2, 3, 4, o 5 cm dependiendo las practicas de cada centro de investigación o país. El efecto de la BM sobre la ingestión de pradera es positivo cuando las BM son comparadas a misma CO a ras de suelo, y es negativo cuando las BM son comparadas a misma CO sobre 5 cm. En consecuencia, se podría suponer un efecto nulo de la BM cuando la CO es estimada a una altura intermedia, i.e. sobre 2 a 3 cm. Esto es la hipótesis de base del modelo Grazeln desarrollado para predecir la ingestión de vacas lecheras en pastoreo. Sin embargo, nunca ha sido probado en condiciones experimentales. La meta-análisis sobre la CO permitió una descripción precisa del efecto de la CO sobre el consumo de pradera y la producción de leche sin importar la altura de estimación, y demostró que prácticamente no existen experimentos realizados en otoño o invierno con vacas pastoreando praderas de baja BM, la posible interacción entre BM y COno pudiendo ser verificada. El objetivo de este trabajo de tesis fue de cuantificar y de comprender la regulación del consumo de pradera de vacas lecheras en pastoreo racionado en un amplio rango de BM. Un acento particular fue puesto sobre el pastoreo de praderas de baja BM, situación normalmente encontrada al prolongar la estación de pastoreo. De acuerdo a los conocimientos adquiridos en la literatura, las preguntas a las cuales quisiéramos responder en esta tesis son las siguientes: l. ¿Pastorear praderas de baja BM modifica las relaciones conocidas, en BM medias y altas, entre los factores clásicos del manejo del pastoreo y las respuestas animales? 2. ¿Existe una relación entre el efecto de la BM, sobre la ingestión y la producción de leche, y la altura a la cual se estima la CO? y entonces, ¿El consumo de pradera de las vacas lecheras es realmente afectado por la BM? Cuatro experimentos, correspondientes a 3 protocolos experimentales, fueron realizados en 3 años consecutivos para responder a estas preguntas. Los 2 primeros experimentos fueron realizados en otoño e invierno en praderas de baja BM para responder a la primera pregunta. Los experimentos 3 y 4 fueron realizados en primavera y se compararon directamente 2 BM (media vs. alta BM) para responder a la segunda pregunta. El primer experimento fue realizado durante el invierno. El objetivo fue de determinar el efecto de la CO (19 vs. 32 vs. 46 kg MO/d a ras de suelo) sobre la ingestión de pradera, la producción de leche y el comportamiento ingestivo de vacas lecheras pastoreando praderas de baja BM. Para situarse en condiciones similares a las encontradas normalmente en invierno, el tiempo de acceso diario a la pradera fue limitado a 9 h y todas las vacas fueron complementadas con una mezcla de ensilaje de maíz y concentrado de cereales (5 y 2 kg MS/d, respectivamente), pero a un nivel relativamente bajo para permitir de bien cuantificar la respuesta de las vacas a los tratamientos. El segundo experimento fue realizado en otoño. El objetivo fue de determinar el efecto de la CO y de la suplementación sobre el consumo de pradera, la producción de leche y el comportamiento ingestivo de vacas lecheras pastoreando praderas de baja BM. El tiempo de acceso diario al pastoreo no fue limitado (21 ,5 h) y las vacas estaban en lactación tardía. Este experimento combinó 2 CO (18 vs. 30 kg MS/d > 2,5 cm) y 2 niveles de suplementación (O vs. 8 kg MS de ensilaje de maíz/afrecho de soya) de manera de cuantificar la interacción entre CO y suplementación. El tercer y cuarto experimentos fueron realizados según un mismo protocolo experimental. El objetivo de estos 2 experimentos, realizados en primavera durante 2 años consecutivos, fue de determinar el efecto de la BM (3,5 vs. 5,5 t MS/ha a ras de suelo) a misma CO a ras de suelo, a misma CO sobre 2,5 cm o a misma CO sobre 5 cm (32, 22 y 17 kg MS/d, respectivamente). El tiempo de acceso diario a la pradera no fue limitado (21 ,5 h) y las vacas no fueron suplementadas durante toda la duración del experimento. El protocolo experimental fue concebido para determinar si la altura a la cual se estima la CO afecta el efecto de la BM sobre el consumo de pradera, la producción de leche y el comportamiento ingestivo. El efecto de la CO sobre el consumo de pradera y la producción de leche (0,05 y 0,08 kg/kg CO a ras de suelo, respectivamente) medido en los experimentos 1 y 2 fue menor que aquel de la literatura medido en praderas de mayor BM (0, 15 y 0,30 kg/kg CO para ingestión y producción de leche, respectivamente). Estos resultados fueron coherentes para sugerir que el consumo de pradera fue limitado en praderas de baja BM, la ingestión de pradera siendo limitada incluso con una alta CO donde la disponibilidad de pasto no es una limitante per se. Esta coherencia entre los experimentos 1 y 2 pudo ser establecida a pesar de la interferencia de otros factores adicionales: tiempo de acceso a la pradera limitado (experimento 1), baja calidad de la pradera (experimento 2), y suplementación (experimento 1 y tratamientos con suplemento en experimento 2) que pudieron haber también reducido la relación entre el consumo de pradera y la CO. En los experimentos 1 y 2, la tasa de ingestión, i.e. 17 a 24 g MS/min, fue baja en comparación a los 30 a 35 g MS/min normalmente medidos en praderas de media y alta BM. El tiempo de pastoreo estuvo en el rango 450 a 550 min/d, un valor bastante bajo al considerar que vacas en pastoreo continuo y con una tasa de ingestión similar, prolongan su tiempo de pastoreo a incluso más de 650-700 min/d. La no prolongación del tiempo de pastoreo en los experimentos 1 y 2 parece deberse a que las vacas fueron forzadas a pastorear muy cerca del suelo. De hecho, las características post-pastoreo de la pradera indicaron claramente que la estructura del pasto no fue una barrera para la ingestión (tallos muy cortos = 3 cm aprox.). Pastorear cerca del suelo aumenta el consumo de tierra por parte de las vacas, lo cual podría afectar el consumo de pradera (Anexo 4, Jurjanz et al., 2012, articulo adicional a partir del experimento 2). Todos estos factores y la muy baja tasa de ingestión al fmal del día (i.e., al final de la sesión de pastoreo) redujeron, al menos en parte, la motivación de las vacas para continuar pastoreando y prolongar el tiempo de pastoreo. En los experimentos 3 y 4, la interacción entre la BM y la altura de estimación fue significativa para el consumo de pradera y la producción de leche. El efecto de la BM fue positivo (+0,74 kg/t BM), nulo y negativo (-0,65 kg/t BM) sobre el consumo de pradera cuando las BM fueron comparadas a misma CO a ras de suelo, sobre 2,5 y 5 cm, respectivamente. Esto se debería a que ni la CO a ras de suelo ni aquella sobre 5 cm son buenos estimadores del pasto realmente disponible para las vacas en una larga gama de BM. Se sabe que las vacas no son capaces de pastorear hasta el ras del suelo. Por otro lado, en condiciones de pastoreo severas, las vacas pueden pastorear por debajo de 5 cm hasta una altura de 2 a 3 cm. Entonces, se puede considerar hipotéticamente que la cantidad de pasto realmente disponible para las vacas lecheras es aquella sobre 2,5 cm. Cuando las BM fueron comparadas a misma CO a ras de suelo, la disponibilidad de pradera fue menor a baja que a alta BM (CO > 2,5 cm = 17 vs. 24 kg MS/d), explicando el efecto positivo de la BM. A misma CO sobre 5 cm, la disponibilidad de pradera fue mayor a baja que a alta BM (CO > 2,5 cm = 31 vs. 20 kg MS/d), explicando el efecto negativo de la BM sobre el consumo de pradera. En consecuencia, en los trabajos de la literatura donde el efecto de la BM fue estudiado a misma CO a ras de suelo o sobre 5 cm, nuestro estudio sugiere que el efecto total de la BM sobre el consumo de pradera y sobre la producción de leche fue involuntariamente determinado por la metodología utilizada, i.e. la altura de estimación de la CO (y de la BM). En estos casos, la diferencia entre los tratamientos fue erróneamente atribuida solo al efecto de la BM. Sin embargo, el resultado se debió principalmente a la diferencia de disponibilidad de pradera entre los tratamientos. De acuerdo a los resultados de esta tesis, la mejor forma de evitar confusiones entre los efectos de la BM y de la disponibilidad de pradera es comparar las BM a misma CO sobre 2 - 3 cm, i.e. a misma disponibilidad de pradera. El consumo de pradera no fue afectado por la BM cuando las BM fueron comparadas a misma CO sobre 2,5 cm (experimentos 3 y 4). Esto parece, a priori, incoherente con el efecto negativo de la baja BM sobre la ingestión encontrada en los experimentos 1 y 2 realizados en otoño e invierno. La altura de la pradera fue, sin embargo, mas corta en los experimentos de otoño/invierno que en las praderas de baja BM en los experimentos de primavera (6 vs. 9 cm, plato). Al combinar los resultados de los 4 experimentos, el efecto de la BM sobre el consumo de pradera parece ser cuadrático o exponencial, con un fuerte efecto negativo en praderas de baja BM, y un efecto nulo entre praderas con BM media y alta. Estos resultados están bien relacionados con la reducción de la tasa de ingestión al disminuir la BM, que fue 26% menor en las praderas de baja BM en otoño (tratamientos no complementados) que en las praderas de baja BM en primavera (23 vs. 31 g MS/min). Esta claro, entonces, que las praderas de otoño/invierno (6 cm de altura) fueron muy limitantes para la tasa de ingestión, lo cual no fue el caso con las praderas de baja BM en primavera. Una tasa de ingestión similar a aquella medida con baja BM en primavera (i.e., 31 g MS/min) permite un nivel de ingestión elevado de 17 kg MS/d sin tener que prolongar excesivamente el tiempo de pastoreo. De hecho, este último puede ser de 550 minld, un tiempo de pastoreo clásico normalmente medido en pastoreo racionado. Por otro lado, con una tasa de ingestión tan baja como aquella medida en los experimentos de otoño/invierno, el tiempo de pastoreo debería ser superior a 650 min/d para alcanzar un nivel de ingestión de 15 kg MS/d, i.e. un tiempo de pastoreo muy largo que no ha sido prácticamente nunca medido en pastoreo racionado a pesar de ser bastante común en pastoreo continuo. En consecuencia, en pastoreo racionado, el consumo de pradera y la producción de vacas lecheras parecen ser penalizadas desde que la altura de la pradera pre-pastoreo es menor a 7 - 9 cm (plato). A partir de este umbral, la tasa de ingestión sería demasiado baja para ser completamente compensada por una prolongación del tiempo de pastoreo. De acuerdo a los resultados experimentales y de la meta-análisis, el efecto de la BM sobre el consumo de pradera y la producción de leche en pastoreo racionado depende directamente del método utilizado para estimar la CO, el efecto siendo positivo y negativo con una CO a ras de suelo y sobre 5 cm, respectivamente. Por otro lado, la CO sobre 2 - 3 cm es un buen estimador del consumo de pradera, probablemente debido a que refleja bien la cantidad de pasto realmente disponible para las vacas. En consecuencia, cuando el efecto de la BM es directamente o indirectamente ( e.g., comparación de distintas especies, frecuencias de pastoreo, niveles de fertilización) estudiado, es fuertemente recomendado comparar las BM a misma CO sobre 2 - 3 cm (i.e., a misma disponibilidad de pradera). De acuerdo a los resultados de la tesis, la CO sobre 2 cm, la variable que determina la disponibilidad de pradera en el modelo Grazeln, es un concepto satisfactorio para predecir el consumo de pradera de vacas lecheras. Esto, y el hecho de que la ingestión es penalizada una vez que la altura de la pradera pre-pastoreo es menor a 7- 9 cm, permitió de mejorar la predicción del consumo de pradera de las vacas lecheras en pastoreo racionado, especialmente al pastorear praderas de baja BM temprano o tarde en la estación de pastoreo. Sería interesante de confirmar estos resultados, obtenidos en experimentos de corta duración (1 a 2 meses), en el largo plazo, i.e. en una estación de pastoreo completa o en varios años sucesivos. Esto permitiría de determinar el efecto de pastorear praderas de baja BM, temprano o tarde durante la estación de pastoreo, sobre la longevidad de la pradera y la producción anual por vaca y por hectárea. Por otro lado, el hecho de que el consumo de pradera no sea afectado entre media y alta BM sugiere que la frecuencia de pastoreo (tiempo transcurrido entre 2 pastoreos sucesivos del mismo potrero) no afecta la performance de los sistemas de producción de leche en base a praderas. Sería, entonces, interesante de re-estudiar el efecto de la frecuencia de pastoreo, los artículos existentes siendo escasos y publicados ya hace más de 40 años. En esta tesis, el efecto negativo de las praderas de baja BM sobre la ingestión y la producción de leche fue establecida a través de comparaciones entre experimentos realizados en otoño e invierno en praderas de baja BM y resultados de la literatura obtenidos con praderas de media a alta BM en privamera o verano. Obviamente, este tipo de comparación no es completamente satisfactoria, y sería interesante de confirmar nuestros resultados con una comparación directa entre baja y media/alta BM sin suplementación y con un tiempo de acceso a la pradera no restringido. El interés de nuestros experimentos en otoño e invierno es, sin embargo, que fueron realizados bajo condiciones similares a aquellas usualmente encontradas en la práctica y que aportan datos de referencia sobre el pastoreo de praderas de baja BM en estos periodos (información prácticamente inexistente en la literatura). Finalmente, este estudio determinó el efecto de la BM sobre el consumo de pradera y la producción de vacas lecheras pastoreando praderas de zonas temperadas. Por lo tanto, algunas preguntas quedan aún sin responder sobre el pastoreo de praderas de baja BM con otros tipos de animales (e.g., bovinos jóvenes, ovinos y caprinos) o con otros tipos de praderas (e.g., praderas tropicales). En estos casos, es probable que el umbral de 2 a 3 cm establecido en este trabajo como la altura de referencia para estudiar y cuantificar la disponibilidad y el consumo de pradera no sea el más adaptado

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