CORPORACIÓN PARA EL DESARROLLO AGROPECUARIO DE NUEVO LEÓN FUNDACIÓN PRODUCE NUEVO LEÓN, A. C. Planeamiento Genético de Bovinos para Carne Febrero de 2006 ÍNDICE GENERAL Sumario Ejecutivo 1 I. Introducción II. Objetivos III. Justificación IV. Alcances V. Desarrollo 18 19 19 19 20 Capítulo 1 ● Relevamiento y diagnóstico I. Ganadería Mexicana 1. Producción 2. Procesamiento 3. Comercialización 4. Consumo II. Nuevo León 1. Caracterización ecológico-ganadera 2. Cuencas ganaderas a. Planicie Costera Norte b. Planicie Costera Sur c. Intermedia del Noroeste d. Sierra Madre Oriental e. Altiplano 3. Inventario ganadero 4. Recursos forrajeros III. Ganado de registro 1. Asociaciones de criadores 2. Unión Ganadera Regional de Nuevo León IV. Cría comercial 1. Sistemas de producción 2. Parámetros productivos V. Producción de recría VI. Engorda a corral 1. Parámetros productivos 2. Alimentación a. Energía b. Forraje c. Proteína d. Grasa e. Melazas f. Premezclas VII. Procesamiento y comercialización VIII. Conclusiones 22 23 25 25 27 28 28 29 29 30 30 30 30 31 31 32 32 33 33 33 34 35 35 36 36 36 37 37 37 37 37 37 38 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 13 1. Ganado de registro 2. Cría comercial 3. Recría y engorda 38 39 39 Capítulo 2 ● Objetivos de selección I. Introducción II. Selección bajo enfoques económicos 1. Interés de la selección 2. Ecuaciones de beneficio 3. El factor tiempo y el concepto de descuento 4. Aplicación del descuento al genotipo agregado III. Desarrollo de los objetivos de selección 1. Descripción del sistema de producción y comercialización 2. Identificación de las fuentes de ingresos y gastos 3. Determinación de los caracteres asociados a ingresos y gastos 4. Calculo de los valores económicos 5. Obtención de expresiones descontadas IV. Índices económicos de selección 1. Índice económico de cría 2. Índice económico de engorda 3. Inclusión del riesgo financiero 41 42 43 43 45 45 48 48 49 49 50 51 53 54 55 56 Capítulo 3 ● Evaluación genética multicaracter I. Introducción II. Evaluación genética y relaciones de parentesco III. Modelo animal multicaracter IV. Estimación de componentes de varianza 1. Modelo con información incompleta 2. Distribuciones a priori 3. Distribución conjunta a posteriori 4. Distribuciones posteriores condicionales para β, a y G0 5. Distribución posterior condicional de R0 6. Resumen del algoritmo FCG 57 57 59 61 61 63 64 65 66 67 Capítulo 4 ● Progreso genético esperado I. Introducción II. Predicción del progreso genético 1. Diferencial de selección 2. Exactitud de selección 3. Heredabilidad 4. Intervalo generacional 5. Depresión consanguínea 69 69 70 71 72 72 73 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 14 6. Tamaño efectivo III. Tasa anual de mejoramiento IV. Progreso anual esperado V. Variación de la respuesta selectiva 1. Procesos aleatorios y variabilidad del programa 2. Simplificaciones y errores en la fórmula de predicción 3. Prácticas sub-óptimas de selección VI. Acumulación del progreso genético en el núcleo VII. Traspaso del progreso genético a otros estratos 1. Traspaso al estrato multiplicador 2. Traspaso al estrato comercial 73 74 74 75 75 76 76 77 78 78 79 Capítulo 5 ● Diseño estructural y sistemas de expansión I. Introducción II. Grupos de interés 1. Núcleos genéticos 2. Hatos participantes 3. Grupos colaboradores 4. Desarrolladores de políticas y planeamiento III. Población involucrada 1. PMG de un estrato 2. PMG de dos estratos 3. PMG de tres estratos 4. PMG de núcleos abiertos 5. Estructura actual de la industria de mejoramiento IV. Sistemas de expansión V. Segmentación de la industria VI. Esquema de diseminación propuesto 1. Diseminación del progreso genético 2. Optimización del sistema productivo a. Ganado de registro b. Cría comercial c. Recría y engorda d. Integración de mercados e. Apoyo de base 82 82 83 83 83 84 84 84 85 86 87 87 88 89 91 91 92 92 93 94 94 95 Capítulo 6 ● Optimización de sistemas productivos I. Introducción II. Sanidad 1. Enfoque nacional 2. Enfoque privado III. Manejo nutricional 1. Agostaderos 96 97 97 97 99 99 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 15 2. Praderas y forrajes cultivados 3. Métodos de pastoreo a. Pastoreo continuo b. Pastoreo rotativo c. Pastoreo preferencial d. Pastoreo diferido e. Pastoreo mecánico 4. Suplementación estratégica a. Creep feeding b. Creep grazing 5. Estimulantes de la flora ruminal IV. Manejo reproductivo 1. Estacionalidad de empadres 2. Destete precoz V. Biotecnología 1. Inseminación artificial a. Sincronización de celos b. Inseminación artificial a tiempo fijo 2. Transferencias de embriones a. Ilustración de programas MOET en ganado lechero b. Reducción del intervalo generacional 3. Sexado de semen 4. Clonación de embriones 5. Trazabilidad animal 6. Marcadores moleculares a. Disponibilidad del mercado b. Desarrollo futuro VI. Financiamiento y comercialización 1. Fideicomisos ganaderos 2. Mercados de futuros y opciones 3. Comercio exterior 100 100 101 101 101 101 101 101 102 103 103 104 104 105 106 107 108 109 109 110 111 111 112 113 114 114 115 116 116 117 117 Capítulo 7 ● Modelos y análisis económico I. Introducción II. Metodología de análisis III. Cría Comercial 1. Supuestos del modelo 2. Variables de mayor impacto 3. Análisis de factibilidad económica 4. Análisis de sensibilidad y riesgos 5. Conclusiones del análisis IV. Engorda a corral 1. Supuestos del modelo 2. Variables de mayor impacto 119 119 120 120 121 122 123 124 124 124 125 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 16 3. Análisis de factibilidad económica 4. Análisis de sensibilidad y riesgos 5. Conclusiones del análisis V. Implicancias 126 127 128 128 Referencias bibliográficas 135 Índice de Tablas Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4. Tabla 5. Tabla 6. Tabla 7. Tabla 8. Tabla 9. Tabla 10. Tabla 11. Tabla 12. Tabla 13. Tabla 14. Tabla 15. Tabla 16. Estadísticas ganaderas e índices de eficiencia comparativos Superficie ganadera de Nuevo León (miles de hectáreas) Progreso genético anual esperado en hatos de registro Acumulación del ΔG con traspaso de machos promedio Predicción de la respuesta (ΔP) y tasa de consanguinidad (σA) Comercio exterior de ganado y carne vacuna en México Parámetros productivos de la cría comercial Análisis de sensibilidad unidimensional de cría Análisis económico de la cría comercial Evaluación financiera del proyecto cría comercial Análisis de sensibilidad y riesgos de la cría comercial Parámetros de producción de la engorda a corral Análisis de sensibilidad unidimensional de engorda Análisis económico de la engorda a corral Evaluación financiera del proyecto engorda a corral Análisis de sensibilidad y riesgos de la engorda a corral 23 29 75 79 111 118 131 121 132 132 123 133 125 134 134 127 Índice de Figuras Figura 1. Evolución de las importaciones de carne vacuna Figura 2. Manejo y composición de hatos ganaderos Figura 3. Contribución porcentual de los caracteres para el I$C Figura 4. Contribución porcentual de los caracteres para el I$E Figura 5. Progreso genético en esquemas jerárquicos tradicionales Figura 6. Clasificación de los grupos y subgrupos de interés Figura 7. Programa de mejoramiento genético de dos estratos Figura 8. Programa de mejoramiento genético de tres estratos Figura 9. Diagrama de flujo productivo y retroalimentación informática Figura 10. Esquema de diseminación propuesto Figura 11. Comparación de los destetes tradicional y precoz Figura 12. Evolución de la producción al destete en el estado de Nuevo León 27 49 54 56 80 82 85 86 90 91 106 129 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 17 Planeamiento Genético de Bovinos para Carne de la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León Claudio C. Fioretti1, Alejandro R. Garzelli2, Laura Pruzzo3 y Rodolfo J.C. Cantet4 Sumario Ejecutivo La población mexicana se estima actualmente en 105 millones de personas con un crecimiento del 1.8% anual. El 50% de la misma es relativamente joven (menor de 25 años), demandando, junto a los sectores de mayor ingreso per cápita y a las industrias hoteleras y gastronómica, mayor cantidad y variabilidad de productos cárnicos. El índice de dependencia alimentaria continúa creciendo a un ritmo anual del 2.7%, llegando en la actualidad a valores cercanos al 40%. Grandes cantidades de carne vacuna importada están cubriendo el movimiento retardado de la producción doméstica y desafiando a los productores mexicanos a adoptar sistemas de producción mas eficientes e intensivos. Para que la ganadería bovina mexicana supere el entorno de globalización actual, deberá capitalizarse, tecnificarse e integrarse socio-económicamente como una importante actividad estratégica nacional. La obtención de aumentos significativos en la producción de carne se obtienen actuando simultáneamente sobre los cuatro pilares básicos de la producción: 1) alimentación, 2) reproducción, 3) sanidad, y 4) genética. El aumento en la producción obtenido por mejoramiento genético es generalmente menos espectacular y más lento que el logrado por la mejora ambiental. No obstante, el progreso genético es de carácter permanente y acumulativo, pudiendo realizarse además a bajo costo y sin mayores inversiones. Es recomendable la identificación de estructuras de mejoramiento existentes en el estado antes de la puesta en marcha de los nuevos programas. En particular, la efectividad de las mismas y los roles de los diferentes participantes. Capítulo 1 ● Relevamiento y diagnóstico La escala de producción e intensidad o grado de comercialización de la producción primaria determina la característica económica de los sistemas ganaderos. En tal sentido, el conocimiento acabado de los actuales planteos de 1 Medico Veterinario, UBA – M.S., Animal Production & Management – Ph.D., Animal Breeding & Genetics, Kansas State University, USA – Director Genético, Estancias y Cabaña Las Lilas S.A. 2 Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Economía Agro-Alimentare, CEFAS-Universitá Cattólica del Sacro Cuore, Piacenza, Italia – GAP Consultores Agropecuarios. 3Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Biometría y Mejoramiento – Docente Asociado, Cátedra de Mejoramiento Genético Animal, UBA. 4Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Animal Science, Montana State University – M.S., Statistics – Ph.D., Animal Breeding, University of Illinois, USA – Profesor Titular, Cátedra de Mejoramiento Genético Animal, UBA – Investigador CONICET. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 1 cría comercial, engorda, sacrificio y comercialización de carne vacuna, así como los potenciales sistemas factibles de ser desarrollados, son esenciales para definir las estrategias de mejora genética de las poblaciones locales. También es de importancia relevar la modalidad de operación y los beneficios de toda la cadena de valor de la carne vacuna, teniendo un enfoque más preciso de los rasgos biológicos sobre los que se debe trabajar. La producción de ganado bovino para carne juega un papel importante en el sector agropecuario mexicano. Existen muchos aspectos relevantes y positivos que describen el potencial y la oportunidad de México como país ganadero. No obstante, las conclusiones adjuntas hacen referencia solamente a las limitantes del sistema, por considerarse que la observación y mejora de estas últimas son las que eventualmente podrán revertir la situación actual de la industria nacional. a. Ganado de registro • La falta de demanda genuina por reproductores de alta selección genética, indica en cierta manera una desconexión entre los criadores de ganado de registro y los criadores comerciales. • En muchas razas no existen objetivos definidos de selección y mejoramiento relacionados a los sistemas de producción y requerimientos de mercado nacionales. • Los caracteres de importancia económica no son prioritarios en los programas de selección, siendo usualmente reemplazados por criterios fenotípicos de bajo impacto en la producción de carne. • La evaluaciones genéticas en general no contemplan los caracteres relacionados a la reproducción y al rendimiento y calidad carnicera. Tampoco incluyen marcadores moleculares para el mapeo y tipificación genética (gene-typing) de los sementales de alta selección. • La extensión a los criadores comerciales sobre el beneficio productivo y económico de la selección y mejoramiento genético, incluyendo el uso de las DEPs y otros parámetros de evaluación, necesita ser implementada en la mayoría de las razas. • La diseminación del progreso genético (flujo de genes) del ganado de registro hacia las bases productivas comerciales (cría y engorda) es en conjunto ineficiente e incompleta. b. Cría comercial • Existen importantes deficiencias sanitarias, reproductivas y de manejo que limitan fuertemente la productividad y rentabilidad de los planteos de cría. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 2 • El encuadre tamaño del ganado y sistema de producción no es adecuado, con ineficiencias físico-financieras por falta de un balance entre los componentes genéticos y los recursos nutricionales disponibles. • Falta un sistema de extensión sobre el correcto manejo de los agostaderos y campos naturales, respetando la eco-fisiología de las especies valiosas y realizando descansos estratégicos y rejuvenecimiento de la vegetación natural. • La biotecnología y demás técnicas reproductivas que agregan eficiencia al sistema y permiten el aprovechamiento y diseminación de los recursos genéticos son poco utilizadas. • La disminución del stock ganadero y los altos volúmenes de exportación de becerros limitan, y en muchos casos comprometen fuertemente, la reposición de hembras de alta calidad en los hatos de cría del estado. • Los esfuerzos en mejora no son capitalizados por las engordas locales, conforme con los ciclos ganaderos y la estimulación de precios sobre los becerros para exportación a Estados Unidos. • Falta implementar paquetes metodológicos de evaluación física y económica que permitan la aplicación de enfoques y gestiones empresariales en los ranchos de cría. c. Recría y engorda • Existen deficiencias en el manejo de las praderas naturales e implantadas, con sobre pastoreos que no respetan los ciclos de las especies forrajeras, y falta de articulación de descansos estratégicos y diferimientos forrajeros. • La recría de becerros en pasturas invernales de alta calidad no es utilizada como recurso competitivo, desaprovechando la oportunidad de reducir costos de producción y agregarle rentabilidad a todo el sistema. • Las engordas en general afrontan el desafío de producir carne de alta calidad, utilizando raciones de menor valor nutricional y basando en gran manera sus planteos productivos en subproductos alimenticios. • El ingreso de becerros provenientes de estados con alta incidencia de enfermedades, conlleva a riesgos epidemiológicos y limita el status sanitario del estado de Nuevo León. • La mayoría de los animales engordados a corral son hembras de genotipos cebuínos, con baja eficiencia de conversión, menores pesos de sacrificio, pobre conformación muscular y menor rendimiento carnicero. • La eficiencia productiva y rentabilidad de las engordas del estado no es representativa del aporte genético de los hatos de registro y del pié de cría comercial de Nuevo León. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 3 • Las engordas son un eslabón intermedio clave y concentrador en la cadena productiva, no estando integradas con los hatos de cría comercial ni con el posterior procesamiento industrial y comercialización de la carne. Capítulo 2 ● Objetivos de selección Los programas de mejoramiento genético requieren la distinción entre el diseño genético propiamente dicho y el diseño estructural. Los aspectos genéticos del diseño incluyen el desarrollo de objetivos de selección y la estimación del valor económico de cada carácter. Los aspectos estructurales del diseño normalmente se concentran en planificar la diseminación de la superioridad genética alcanzada, y en establecer y hacer funcionar las estructuras de mejoramiento. Los objetivos de selección resultan de la combinación de los caracteres a ser mejorados genéticamente, ya sea por su influencia en la rentabilidad o en la eficiencia económica de la empresa ganadera. El procedimiento propuesto permite combinar parámetros genéticos y económicos en un valor único, permitiendo que los meritos propios de cada carácter se compensen entre sí. Los índices económicos de selección miden la diferencia en el beneficio neto anual esperado, financieramente actualizado, que se obtendrá al comercializar la progenie y demás descendientes de los reproductores evaluados. Para definir a estos últimos se deben considerar los dos principales segmentos de producción de carne (cría y engorda), teniendo en cuenta las dicotomías existentes en la productividad objetivo y los mercados que se pretendan cubrir. Capítulo 3 ● Modelo animal multicaracter Para llevar a cabo la evaluación genética y la toma de decisiones de selección en el ganado de carne, es necesario describir un modelo de evaluación a partir del cual se obtienen las predicciones de sus méritos genéticos o valores de cría para los caracteres de interés. Un modelo animal es el punto de partida para el desarrollo de los programas de mejoramiento genético que involucren organismos biológicos, siendo la predicción un término generalmente asociado al resultado de un evento futuro. El objetivo de este capítulo es presentar las propiedades estadísticas y genéticas de los modelos animales de última generación, e ilustrar la aplicación de los mismos para la selección de reproductores. Capítulo 4 ● Progreso genético esperado El propósito de un programa de mejoramiento es obtener poblaciones con genotipos superiores al promedio. Esto se logra aumentando la frecuencia de los genes favorables en la población o redistribuyéndolos en combinaciones genotípicas más productivas. Lo primero se hace efectivo a través de la elección de los individuos que se utilizarán como progenitores (selección), mientras que lo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 4 segundo se efectiviza por medio de la forma o sistema en que van a ser apareados dichos progenitores (control de apareamientos). En la práctica, ambas estrategias pueden ser combinadas y realizadas simultáneamente. En las especies domésticas, el progreso genético implica la acumulación e incorporación definitiva de genes a la población que se expresan en la medida que los factores ambientales lo permitan. Equivale a un valor genético agregado que se va acumulando con el transcurso de las generaciones. Esta agregación se produce por selección en los propios hatos y por migración de genes favorables de otras poblaciones. La predicción de la respuesta anual a la selección obtenida en el presente capítulo, indica que utilizando reproductores superiores en mérito genético y exactitud, es posible obtener progresos genéticos significativos en los hatos de registro partiendo de una media poblacional y año base determinados. La respuesta anual a la selección de esta predicción asintótica es observable a través de las expresiones fenotípicas de cada variable en la medida que el medio ambiente permita su expresión. Capítulo 5 ● Diseño estructural y sistemas de expansión a. Diseminación del progreso genético La implementación de un esquema de diseminación genética eficiente en el estado de Nuevo León debería contemplar una versión alternativa de la estructura de los PMG de tres estratos. En dicha arquitectura también existe un estrato multiplicador que adquiere recursos genéticos de los núcleos de selección, para proveer luego de machos a los estratos comerciales, pero a la vez estos últimos también obtienen material genético directamente de los núcleos de selección. En los núcleos genéticos se propone definir y desarrollar nuevos objetivos de selección y mejoramiento para las razas de ganado de carne, incluyendo la definición y metodología propuesta en el Capítulo 2 de este trabajo. De esta manera, la selección de los núcleos genéticos se llevaría a cabo mediante la ejecución de los índices económicos de cría (I$C) y engorda (I$E), combinando las predicciones genéticas elaboradas actualmente por los organismos de evaluación nacionales (UANL e INIFAP) y los valores económicos derivados de las ecuaciones de beneficio y la inclusión del riesgo financiero. La herramienta expansiva más importante para el logro de la mejora genética es la IA, que se llevará a cabo intensamente en los núcleos de selección junto a programas de TE y migración genética, y en forma masiva y selectiva en los estratos multiplicadores y de cría comercial, respectivamente. La ejecución de esta propuesta permitiría a los estratos multiplicadores aumentar la cantidad y calidad de reproductores, no solamente para cubrir la demanda en Nuevo León, sino para Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 5 redoblar la oferta a otros estados de México. Asimismo, los criadores comerciales reducirían la diferencia genética con los criadores de registro, acelerando la diseminación del progreso obtenido en los núcleos de selección a través del flujo directo de genes por IA y reproductores con prueba de progenie. Los beneficios del esquema propuesto se capitalizan desde el punto de vista genético, a través del traspaso mas efectivo del progreso hacia la base de la pirámide poblacional, y desde el punto de vista económico, a través de una reducción en los costos de producción y una ampliación en la oferta del material genético mejorado y multiplicado. 2. Optimización del sistema productivo Resulta de extrema importancia la planificación, coordinación y ejecución de la puesta en marcha de los programas productivos (nutrición, sanidad y reproducción), de regulación y fortalecimiento de mercados y de infraestructura y apoyo de base, que acompañen en tiempo y forma el desarrollo de los PMG propuestos. Dentro de los aspectos más importantes a tener en cuenta para generar, promover y diseminar el progreso genético y la mejora del medio ambiente productivo se incluye: a. Ganado de registro • Mejorar la fertilidad genética del ganado de registro (índices de procreo) a través de biotipos adaptados a los sistemas comerciales de producción. • Mejorar la precocidad y longevidad productiva de las madres, imprimiendo en las mismas por selección genética una adecuada aptitud materna. • Aumentar los pesos al destete y al año de vida sin aumentar paralelamente el tamaño adulto y los requerimientos de mantenimiento. • Mejorar la eficiencia y la conversión alimenticia de las líneas genéticas seleccionadas. • Uniformar y fijar un biotipo carnicero adaptado, mejorando paralelamente los caracteres relacionados al rendimiento y calidad de carnes. • Implementar junto a las DEPs los objetivos de selección en base a índices económicos de cría (I$C) y engorda (I$E), derivados de las ecuaciones de beneficio y riesgo financiero. • Educar a los criadores comerciales sobre el beneficio productivo y económico de la selección y mejoramiento genético, incluyendo el uso de las DEPs y otros parámetros de evaluación. • Diseminar en forma efectiva el progreso genético (flujo de genes) del ganado de registro hacia las bases productivas comerciales (cría y Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 6 engorda), creando la necesidad del mismo dentro del paquete de insumos necesarios para el avance en la mejora productiva. • Promover la producción de mayor cantidad y calidad de toros de registro para cubrir la demanda estatal y suplir con rentabilidad la de otros estados del país. b. Cría comercial • Prevenir, controlar y erradicar las enfermedades de los hatos ganaderos. • Manejar correctamente los agostaderos y campos naturales, respetando la eco-fisiología de las especies valiosas y realizando descansos estratégicos y rejuvenecimiento de la vegetación natural. • Promover la implantación de praderas y verdeos, uso del balance forrajero y manejo de la carga animal, acompañados de mejoras en infraestructura, alambrados y oferta de agua animal. • Promover el uso de suplementos estratégicos para mejorar la productividad de los agostaderos y campos naturales. • Implementar los empadres estacionados, promover la técnica de destete precoz y ajustar la recría de hembras hasta su etapa reproductiva. • Implementar prácticas de refugo sobre los vientres subfértiles, sin cría al pié y con historial de malas crianzas y alargamiento del intervalo entre partos. • Desarrollar programas de IA y técnicas de IATF, utilizando semen proveniente de sementales de alta selección y calidad genética. • Aumentar los índices de procreo y los pesos de los becerros al destete. • Encuadrar el tamaño del ganado con los niveles productivos, balanceando los componentes genéticos y los recursos nutricionales disponibles para una mejora físico-financiera del sistema. • Implementar paquetes metodológicos de evaluación física y económica que permitan la aplicación de enfoques y gestiones empresariales en los ranchos de cría. c. Recría y engorda • Capitalizar la mejora y calidad genética de la cría comercial del estado, adquiriendo o integrando los becerros a los sistemas de recría a pasto y engorda a corral. • Limitar el ingreso de becerros provenientes de estados con alta incidencia de enfermedades, disminuyendo los riesgos epidemiológicos y mejorando el status sanitario del estado de Nuevo León. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 7 • Expandir la recría de becerros en pasturas invernales de alta calidad como recurso competitivo, reduciendo costos de producción y agregándole rentabilidad a todo el sistema. • Promover el uso de suplementos estratégicos para mejorar la receptividad de las praderas implantadas, junto con la producción de silaje y sistemas de riego en los suelos de mejor calidad. • Mantener la competitividad formulando programas alimenticios menos intensivos, optimizando el uso de subproductos y minimizando la utilización de granos importados. • Aumentar los pesos de sacrificio y la productividad en kilos por animal una vez finalizado el ciclo de engorda. • Desarrollar programas de integración con los hatos de cría comercial y las plantas de procesamiento industrial y centros de comercialización, aprovechando la figura de las engordas como eslabón intermedio clave y concentrador de la cadena productiva. d. Integración de mercados • Mejorar la partición económica e integración comercial de las canales, generando nichos de mercado y de valor agregado a los cortes minoristas. • Instrumentar un sistema de base de valores, aumentando la consistencia e incrementando la demanda de carnes de alta calidad a un menor costo. • Fomentar la integración productiva y de mercados, la formación de cooperativas, las alianzas estratégicas y las redes directas de comercialización. • Promocionar el consumo de la carne producida en el estado, incluyendo los beneficios socio-económicos y la disponibilidad y calidad del producto. • Utilización de mercados de futuros y otros instrumentos financieros como fideicomisos ganaderos y fondos de inversión. • Liderar enfoques racionales para que las políticas de comercio exterior consideren a la actividad agropecuaria como estratégica para el país, y por lo tanto la protejan y regulen para beneficio del estado y de la nación. e. Apoyo de base • Desarrollar políticas de créditos para el sector ganadero a tasas reales de interés acordes con la capacidad de repago de la agro-industria. • Implementación de censos agropecuarios y evaluación exhaustiva del uso y de la aptitud productiva real de las tierras del estado. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 8 • Monitorear y ajustar los sistemas de control y erradicación de enfermedades, reforzando los programas de medicina preventiva y vigilancia epidemiológica. • Fortalecer las técnicas de mejoramiento de agostaderos, implantación de praderas y la oferta competitiva de producción de granos y forrajes. • Revertir la liquidación de hembras con destino a engordas y posterior sacrificio, aumentando la retención de vientres dentro del estado. • Implementación de sistemas de trazabilidad, controlando los movimientos del ganado y generando certificación de origen animal y de los productos alimenticios que se generan a partir de los mismos. • Introducción de tecnologías y programas de extensión agropecuaria aplicables a los sectores productivos de mayor impacto económico. • Desarrollar políticas de apoyo e incentivos a las unidades y sistemas de producción eficientes y progresistas. Capítulo 6 ● Optimización de sistemas productivos En la mayoría de los países ganaderos la producción de carne esta en estrecha relación con las tecnologías de procesos, mientras que la agricultura (producción de granos) se encuentra más ligada a los paquetes tecnológicos de insumos. Esto significa que la mayoría de las tecnologías de alto impacto en ganadería están relacionadas a bienes no apropiables como el gerenciamiento, trayendo aparejado una mayor dificultad en la generación y adopción de tecnologías, así como un interés diferencial de los propios proveedores de insumos. Cuando se analizan los causales de aumentos importantes en la productividad y rentabilidad de las empresas ganaderas de punta, se fundamentan conceptos de efectividad relacionados con toda la operatividad del ciclo: • • • • • • • • • Alta capacidad de gerenciamiento Aumento en la producción forrajera Uso eficiente del pasto y optimización de la carga animal Manejo reproductivo ajustado del rodeo de cría Adecuado manejo de la suplementación Uso equilibrado del suelo Correcto manejo sanitario, con especial hincapié en las enfermedades venéreas de los hatos de cría. Personal capacitado y consustanciado con el negocio Uso de herramientas de gestión empresarial En base al relevamiento y diagnostico realizado sobre los sistemas de producción de carne vacuna que operan en Nuevo León, se han detectado una serie de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 9 elementos que merecen ser tenidos en cuenta para su ajuste y posterior corrección. El presente capítulo desarrolla conceptos de utilidad en aquellos puntos que fueron considerados de mayor importancia, por ser en su mayoría limitantes ambientales para la expresión de la mejora genética: 1. Sanidad, 2. Manejo nutricional, 3. Manejo reproductivo, 4. Biotecnología y 5. Financiamiento y comercialización. Capítulo 7 ● Modelos y análisis económicos a. Cría comercial El progreso genético logrado en los núcleos de selección debe ser difundido masivamente mediante técnicas de IA y mayor presión de selección de reproductores de registro hacia los hatos de cría comercial, siempre y cuando en ellos se den importantes mejoras ambientales que operen como sustrato para la plena expresión del mejoramiento genético. El proyecto demuestra su factibilidad técnica y económica con las bases y parámetros utilizados, siendo una importante herramienta para mejorar la rentabilidad de la cría comercial y repoblación del hato ganadero del estado, con los consiguientes beneficios e impacto económico en la cadena de valor de la carne vacuna. b. Engorda a corral El proyecto demuestra su factibilidad económica con los parámetros técnicos utilizados. La mayor rentabilidad que se observa en comparación con el análisis realizado en los hatos de cría es debida a que la engorda a corral capitaliza al máximo los esfuerzos en selección aportados por los hatos de registro y de cría comercial, brindando a los animales un ambiente muy controlado y óptimo para la expresión de su potencial genético. La inversión en insumos de alta tecnología como en el caso de becerros que provienen de hatos genéticamente mejorados, se traduce en mejores ganancias diarias y buenos márgenes para los corrales de engorda, siempre y cuando se aumente el peso de terminación para sacrificio y se efectivicen en forma correcta las compras y ventas de ganado. c. Implicancias Los procesos de selección y mejoramiento genético en bovinos de carne se llevan a cabo en los núcleos genéticos y hatos de registro, donde se implementan inversiones en programas tecnológicos con el objeto de aumentar el progreso genético de las generaciones de ganado obtenidas. Este progreso acumulado es ofrecido al mercado en forma de semen, embriones, toros y vaquillas para ser Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 10 diseminado en los hatos de cría comercial y posteriormente en los sistemas de recría y engorda. Es importante tener en cuenta que la factibilidad económico-financiera del proyecto fue simulada incluyendo solamente el progreso genético de dos caracteres (peso al destete y peso al año) de importancia económica. Ambas variables son indicadoras de la velocidad del crecimiento, siendo factible en la práctica obtener beneficios adicionales si se tienen en cuenta los demás componentes relacionados a la eficiencia de conversión, extensión y composición del crecimiento y desarrollo animal. Otros caracteres factibles de ser incluidos en la complejidad del análisis son el rendimiento y la calidad carnicera, la longevidad productiva, los componentes maternos y los efectos de la heterosis o vigor híbrido en caso de ponerse en práctica programas de cruzamiento industrial y/o formación de razas sintéticas. Los criadores comerciales deben invertir en mejores recursos genéticos, aplicar técnicas de IA, mejorar su base forrajera, e implementar planes sanitarios y de manejo reproductivo acordes a un sistema eficiente de producción. El impacto de la mejora genética y el control del medio ambiente tiene como misión central intentar obtener un becerro anual por vaca en producción. Las fallas en la cosecha de becerros impactan negativamente sobre la rentabilidad de los planteos de cría, iniciando en muchos casos un proceso de descapitalización y liquidación con nefastas consecuencias para los productores, el estado y la sociedad. El esfuerzo de los criadores en mejoramiento genético con retención de buenas becerras para reposición en un medio ambiente productivo mejorado, se traduce a través de los mayores pesos al destete, mejor productividad por hectárea y por cabeza, capitalización por diferencia de inventarios y mejores niveles de rentabilidad. Todos estos aspectos contribuyen sin lugar a dudas a los actuales proyectos de repoblación de los hatos bovinos de Nuevo León, con la consecuente generación de fuentes de trabajo y aumento de la productividad total de carne vacuna del estado. Los corrales de engorda tienen la oportunidad de adquirir los becerros mejorados del estado, haciendo expresar al máximo su potencial genético en un ambiente productivo de tipo industrial (óptimo y homogéneo) y elevando eficientemente los pesos de sacrificio (mejores ganancias diarias) sin modificar significativamente los niveles de insumos. Siendo comercialmente eficientes, los procesos de engorda obtienen tasas de retorno atractivas utilizando becerros que acumularon a través del tiempo el flujo de genes recibido de los estratos superiores. Para que los beneficios económicos que generan los programas de mejoramiento genético puedan ser aprovechados más eficientemente por los criadores comerciales y de ganado de registro, deberían aprovechar el potencial de ganancia de peso de los becerros mejorados (simientes), ya sea en forma parcial a través de sistemas de recría a pasto o en forma total a través de la engorda a Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 11 corral. Esto último se puede lograr integrándose con engordadores, formando cooperativas de grupos de criadores, sistemas de fideicomisos ganaderos, etc., incluso con la participación de plantas procesadoras y empresas relacionadas con la distribución y venta del producto final. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 12 Planeamiento Genético de Bovinos para Carne de la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León Claudio C. Fioretti1, Alejandro R. Garzelli2, Laura Pruzzo3 y Rodolfo J.C. Cantet4 I. Introducción La población mexicana se estima actualmente en 105 millones de personas con un crecimiento del 1.8% anual. El 50% de la misma es relativamente joven (menor de 25 años), demandando, junto a los sectores de mayor ingreso per cápita y a las industrias hoteleras y gastronómica, mayor cantidad y variabilidad de productos cárnicos. El índice de dependencia alimentaria continúa creciendo a un ritmo anual del 2.7%, llegando en la actualidad a valores cercanos al 40%. Grandes cantidades de carne vacuna importada están cubriendo el movimiento retardado de la producción doméstica y desafiando a los productores mexicanos a adoptar sistemas de producción mas eficientes e intensivos. El nivel de autosuficiencia mexicano para carne vacuna se estima en un 80%. La cría comercial se caracteriza por su bajo nivel productivo, incluyendo bajos índices de procreo y relativamente bajas eficiencias de stock. La industria de la engorda enfrenta el desafío de producir carne de alta calidad, utilizando balanceados (sub-productos) de menor valor nutricional sobre una oferta limitada de becerros. Los Rastros TIF trabajan a menos del 50% y 10%, respectivamente, de su capacidad real de sacrificio y procesamiento para corte y deshuese. Las exportaciones a USA de ganado en pié condiciona la cantidad y la calidad genética de la materia prima para las engordas nacionales. México cede becerros de primera selección (procedentes de hatos mejorados del norte del país), que en términos de costos (tiempo y capital) son muy valiosos, y pierde la oportunidad de agregarles valor y reactivar muchos procesos productivos e industriales. Entre los eslabones económicos se incluye desde la ganancia física de peso (engorda), hasta el sacrificio, deshuesado, empacado, distribución, logística y aprovechamiento de subproductos (cueros y menudencias) para suplir numerosas industrias. Paralelamente, México importa anualmente productos cárnicos de alto valor agregado, generando una balanza comercial negativa y afectando la planta productiva nacional a través de la contracción de precios. 1 Medico Veterinario, UBA – M.S., Animal Production & Management – Ph.D., Animal Breeding & Genetics, Kansas State University, USA – Director Genético, Estancias y Cabaña Las Lilas S.A. 2 Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Economía Agro-Alimentare, CEFAS-Universitá Cattólica del Sacro Cuore, Piacenza, Italia – GAP Consultores Agropecuarios. 3Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Biometría y Mejoramiento – Docente Asociado, Cátedra de Mejoramiento Genético Animal, UBA. 4Ing. Agrónomo, UBA – M.S., Animal Science, Montana State University – M.S., Statistics – Ph.D., Animal Breeding, University of Illinois, USA – Profesor Titular, Cátedra de Mejoramiento Genético Animal, UBA – Investigador CONICET. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 18 Estos cambios en la demanda de los consumidores y en el sistema de comercialización de carne vacuna tienen profundas implicancias en la producción de carne en México. Para que la ganadería bovina mexicana supere el entorno de globalización actual, deberá capitalizarse, tecnificarse e integrarse socioeconómicamente como una importante actividad estratégica nacional. II. Objetivos Desarrollar un planeamiento genético que articule eficientemente en el proceso de transformación de la actual ganadería de subsistencia, en una industria rentable y dirigida al mercado, integrada en sus procesos productivos y estratégicamente insertada en la cadena de valor agregado. III. Justificación La producción y el comercio internacional de carne continuarán aumentando junto al crecimiento de la economía mundial. Por su propia naturaleza, volumen e inserción geográfica, el mercado de carnes mexicano se convertirá en uno de los más dinámicos del mundo durante las próximas décadas. Productores e industriales podrán predecir el resultado final con un nivel razonable de exactitud. Este grado de predicción será el fruto de una genética conocida y cuidadosamente ajustada, así como de procesos integrados específicos, manejados con precisión. México posee todos los elementos necesarios para desarrollar una importante industria ganadera; vastas áreas con recursos naturales y una fuerte y creciente demanda en el consumo. La puesta en marcha de un planeamiento genético orientado a mejorar la eficiencia productiva, calidad carnicera y rentabilidad ganadera es la base para mejorar la competitividad y desarrollo del sector, siendo además un elemento clave para el esquema de integración de la cadena de valor de los productos obtenidos. Las bases técnicas y económicas de este programa liderado por el estado de Nuevo León, son por su propia naturaleza de interés nacional, quedando abiertas y a disposición del resto de los estados de México. IV. Alcances El Planeamiento Genético de Bovinos para Carne de la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León, como aporte estratégico para la formulación del programa de competitividad y desarrollo del sector agropecuario del estado, incluye la entrega formal de la siguiente información: 1) Relevamiento y diagnóstico, 2) Objetivos de selección, 3) Evaluación genética multicaracter, 4) Progreso genético esperado, 5) Diseño estructural y sistemas de expansión, 6) Optimización de sistemas productivos, y 7) Modelos y análisis económico. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 19 Los alcances propiamente dichos incluyen al sector productivo primario, partiendo de los hatos de ganado de registro, cría comercial y engorda, hasta la venta simulada de animales para sacrificio, contemplando de manera simultánea las limitantes y oportunidades de la industria ganadera en Nuevo León. El objetivo del presente programa es complementar la efectividad de los planes ya existentes para el desarrollo de una visión estratégica de interés estatal, con potencial proyección a nivel regional y nacional. V. Desarrollo La producción de animales domésticos genera alimentos, y por lo tanto representa un medio para crear bienestar humano. Esto último se logra a través de la conversión de recursos como mano de obra, tierra y capital, en productos genéricos y con valor agregado. El mejoramiento genético involucra el desarrollo tecnológico necesario para mejorar tanto la producción, como la calidad de los productos de origen animal. Asimismo, mediante el mejoramiento genético se espera lograr un ahorro de recursos por unidad de producto y un direccionamiento hacia la utilización de recursos más económicos. El diseño de un planeamiento genético animal para una región o país es por naturaleza complejo. No obstante, las insuficiencias y complejidades pueden ser superadas por un proceso organizado, integrando el conocimiento disponible en planes amplios y efectivos de implementación sistemática. En tal sentido, el aspecto más importante del planeamiento genético es su factibilidad de lograr algo, donde previamente se logró poco o nada. El direccionamiento de un planeamiento genético exitoso debe contemplar las oportunidades, limitaciones y expectativas de los grupos de interés. En este caso, la de todos los integrantes del sistema de producción y comercialización de bovinos de carne en Nuevo León. Un planeamiento efectivo debe utilizar además los recursos disponibles e infraestructuras locales, a través de una organización simple y factible de ser implementada dentro de los apremios que imponen las condiciones agropecuarias de la región. Esto implica la utilización de animales con distintos genotipos, incluyendo ejemplares que mantengan la adaptación a las condiciones ambientales, y con el acompañamiento de mejoras sanitarias, nutricionales, reproductivas y de manejo productivo y comercial. Para lograr un aumento significativo en la producción de carne, es necesario actuar simultáneamente sobre los cuatro pilares básicos de la producción: 1) alimentación, 2) reproducción, 3) sanidad, y 4) genética. El aumento en la producción obtenido por mejoramiento genético es generalmente menos espectacular y más lento que el logrado por la mejora ambiental. No obstante, el progreso genético es de carácter permanente y acumulativo, pudiendo realizarse además a bajo costo y sin mayores inversiones. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 20 El incremento de la producción de carne vacuna permitirá dotar a la industria de mayor cantidad y calidad de materia prima, agregando valor al producto de manera que todos los actores de la cadena se vean beneficiados y aumenten la rentabilidad de sus empresas, y el consumidor final obtenga el producto que demanda y por el que esta dispuesto a pagar un sobreprecio. El desarrollo del presente trabajo es presentado en siete capítulos o pasos, en una secuencia casi natural, dependiendo los últimos grupos en la secuencia de la información desarrollada en los primeros. • • • • • • • Capítulo 1 Capítulo 2 Capítulo 3 Capítulo 4 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 7 Relevamiento y diagnóstico Objetivos de selección Evaluación genética multicaracter Progreso genético esperado Diseño estructural y sistemas de expansión Optimización de sistemas productivos Modelos y análisis económico Es recomendable la identificación de estructuras de mejoramiento existentes en el estado antes de la puesta en marcha de los nuevos programas. Si bien resulta relativamente sencillo describir las etapas y secuencias a desarrollar, no siempre lo es la identificación de las estructuras existentes. En particular, la efectividad de las mismas y los roles de los diferentes participantes. Debido a que la mejora genética del ganado de carne es un proceso largo, los objetivos de selección deben permanecer en lo posible por varias generaciones. Los cambios deberían ser anticipados en la importancia económica relativa de características alternativas y en los sistemas de manejo. En tal sentido, es recomendable utilizar predicciones conservadoras y evaluaciones económicas que reflejen condiciones actuales estables, evitando las irregularidades del mercado tanto cíclicas como estacionales. Aún así, los programas de mejoramiento genético bien diseñados es poco probable que permanezcan estáticos en el tiempo. Numerosas influencias potencialmente cambiables impactan sobre el diseño y estructura del programa. Esto incluye cambios en la situación económica y de mercado, en la disponibilidad de germoplasma doméstico y externo, en la metodología y procedimientos desarrollados en las investigaciones en proceso, y en la biotecnología y tecnología reproductiva. Generalmente, los ajustes futuros requieren interacciones adicionales en la secuencia de pasos del programa, que conduzcan a las modificaciones necesarias del diseño y estructura del planeamiento genético. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 21 RELEVAMIENTO Y DIAGNOSTICO Capítulo 1 La puesta en marcha de un programa de mejoramiento genético regional se basa en el correcto diagnóstico de los problemas del sector, sus causas y efectos. Dichos programas están destinados a corregir ó resolver la problemática al menor costo y con la mayor probabilidad de éxito. La escala de producción e intensidad o grado de comercialización de la producción primaria determina la característica económica de los sistemas ganaderos. En tal sentido, el conocimiento acabado de los actuales planteos de cría comercial, engorda, sacrificio y comercialización de carne vacuna, así como los potenciales sistemas factibles de ser desarrollados, son esenciales para definir las estrategias de mejora genética de las poblaciones locales. También es de importancia relevar la modalidad de operación y los beneficios de toda la cadena de valor de la carne vacuna, teniendo un enfoque más preciso de los rasgos biológicos sobre los que se debe trabajar. I. Ganadería Mexicana La producción de ganado de carne en México ha sido importante desde el arribo de los conquistadores españoles en busca de oro y plata a comienzos del siglo XVI. Por detrás de los mineros arribaron los rancheros con los arreos de ganado importado español para proveer carne a estos pueblos. Desde los orígenes mismos de la ganadería, México ha dependido del exterior para mejorar la productividad de sus animales. Así es referida en 1521 la importación de las primeras 50 cabezas de ganado bovino por Gregorio Villalobos durante la conquista de la Nueva España. En 1896 se realizaron las primeras importaciones de ganado Hereford y Pardo Suizo para la región norte del país. Asimismo, en 1923 se efectuó la primera importación de ganado cebuíno, en 1925 arribó al país el ganado Angus y en 1930 fueron importados los primeros Charolais. Actualmente la industria productora de ganado de res no sólo continúa importando semen y pié de cría de registro, sino que además ha tenido que recurrir a las importaciones de carne y subproductos en grandes cantidades para abastecer la creciente demanda y consumo nacional. El continuo incremento de las importaciones, sin un crecimiento equiparable de la producción nacional y de las exportaciones, con el consecuente crecimiento del déficit de la balanza comercial, ha colocado al mercado propiamente dicho como eje de la problemática ganadera. Los efectos negativos se traducen además en el desplazamiento de la producción doméstica por los productos importados y la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 22 disminución del hato ganadero nacional. En los últimos años, la ganadería pasó a ser calificada como una actividad poco rentable y de alto riesgo, lo que hicieron más difícil aún el acceso al crédito. La baja adopción de tecnología, las restricciones sanitarias, las imperfecciones del mercado, limitan a menudo la eficiencia de los sistemas de producción, transformación y comercialización de carne en México. Estos factores obstaculizan además la movilización de recursos para la ganadería y el desarrollo rural, desalentando en particular la inversión en bienes y servicios productivos. No obstante, la producción de ganado continúa jugando un papel importante en la agricultura mexicana. Un alto porcentaje de la población del país es rural, generando innumerables fuentes de trabajo y un fuerte impacto socio-económico a nivel nacional. Pero como en muchos países productores, el ambiente económico para la industria nacional esta cambiando rápidamente. Estos cambios traen aparejados nuevas oportunidades y desafíos para los productores mexicanos. 1. Producción La producción de carne vacuna es la actividad más difundida en el medio rural, llevándose a cabo en todas las regiones agro-ecológicas del país. Se estima que la ganadería se desarrolla en aproximadamente 110 millones de hectáreas, las cuáles representan aproximadamente el 60% de la superficie del territorio nacional. Los sistemas de producción van desde los altamente tecnificados e integrados hasta los más tradicionales. La variabilidad de factores climáticos y tecnológicos no permite la homogeneización de los sistemas productivos. En términos generales, las condiciones bajo las cuáles se desarrolla la ganadería mexicana son extensivas, aunque existe la finalización en corrales de engorda. Comparativamente, México tiene un gran potencial para mejorar sus estadísticas y equiparar los índices de eficiencia que arrojan otros países productores de carne a nivel mundial (Tabla 1). Tabla 1. Estadísticas ganaderas e índices de eficiencia comparativos Parámetro AR AU BR CA CE MX USA Stock (mill./cabezas) Producción (mill./toneladas) Productividad (kilos/cabeza) Sacrificio (mill./cabezas) Tasa Extracción (%) 95.8 11.3 118 34.1 35.6 50.8 3.0 59 .1 13.4 26.4 27.9 2.2 78.8 8.9 31.9 162 7.7 47.5 36.5 22.5 15.1 1.5 99.3 4.6 30.5 88.1 7.9 89.7 29.9 33.9 31.5 1.5 47.6 6.5 20.6 Fuente: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO, 2006) Aproximadamente el 50% de los vientres de carne se encuentran en la región tropical. Muchos de los planteos ganaderos en esta zona son de doble propósito, Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 23 llevándose a cabo además gran parte de la recría y engorda a pasto del país. Los animales usualmente pastorean después del destete entre dos a tres años para alcanzar el peso adecuado de sacrificio. Aunque la productividad de estos animales es relativamente baja, el volumen de producción de forraje en los trópicos hace que la región sea un gran contribuyente de la producción total de carne vacuna en México. Los estados del norte, correspondientes a las regiones árida y semiárida, se enfocan principalmente en la producción de becerros cruza europeo continental demandados por el mercado importador estadounidense. La exportación de aproximadamente 1.3 millones de cabezas por año condiciona fuertemente la cantidad y calidad genética de la materia prima de las engordas nacionales. La capacidad productiva total de la industria de engorda no se conoce con certeza. Se estima en más de un millón de cabezas por año, representando alrededor del 35% de la producción nacional de carne vacuna. La producción potencial es de aproximadamente 2.0 millones de cabezas anuales, haciendo uso de la máxima capacidad y tasa de reposición (Peel, 2005). Aparentemente, la industria está utilizando en la actualidad entre el 60 y el 70% de su capacidad, siendo probable que la producción se sitúe en 1.3 millones de cabezas anuales. Aunque la creciente demanda de carne producida a grano implica más oportunidades para las engordas mexicanas, existen varios desafíos para este segmento de la cadena productiva. Entre ellos la competencia con el mercado estadounidense, y con los sistemas nacionales de producción a pasto por las limitadas ofertas de becerros. Muchos corrales de engorda del noroeste del país se ubican a largas distancias de los proveedores de becerros, con altos costos de transporte, al ser México un país extendido y en su mayoría montañoso. La necesidad por una producción de carne vacuna más intensiva en México, fuerza a la industria a competir en nuevos campos económicos. El mayor uso de concentrados para la producción de carne vacuna, incrementa la competencia de esta industria con la porcina y aviar, y con las demás producciones agrícolas primarias en el uso de las tierras arables. México produce aproximadamente la mitad de los granos que necesita para la industria de la engorda. Debido a que los cerdos y las aves de corral poseen conversiones más eficientes, son capaces de usar el grano importado más económicamente. La industria mexicana de la engorda a corral afronta entonces el desafío de producir carne de alta calidad, utilizando raciones de menor valor nutricional y basando en gran manera sus planteos productivos en subproductos alimenticios. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 24 2. Procesamiento El sacrificio del ganado bovino para carne se lleva a cabo principalmente en rastros municipales. No obstante, en los últimos años se ha notado un aumento en el número de animales procesados en plantas TIF (Tipo Inspección Federal), totalizando en la actualidad el 28% del sacrificio del ganado bovino en México. Los rastros municipales sacrifican, junto a una porción de matanza in situ, el 72% restante, estimándose unas 200 plantas en todo el territorio nacional (SAGARPA, 2002). El sacrificio se concentra en un 26% en las zonas árida y semiárida, 33% en la zona templada, y 24 y 17% en los trópicos secos y húmedos, respectivamente. Las ventajas de sacrificar en rastros TIF son la estricta inspección sanitaria, las mejores prácticas de insensibilización antes del sacrificio y la cadena de frío presente durante el procesamiento y transporte de la carne. El costo superior de sacrificio en rastros TIF, es una de las razones por las que la capacidad instalada de sacrificio con línea de procesamiento de bovinos no sea utilizada en todo su potencial. Los Rastros TIF poseen una capacidad instalada de 2.9 millones de cabezas y 630 mil toneladas, trabajando a menos del 50% y 10%, respectivamente, de su capacidad real de sacrificio y procesamiento para corte y deshuese. México dispone de 39 plantas de sacrificio Tipo Inspección Federal, de las cuales 29 están acreditadas por el USDA/FSIS para exportación a Estados Unidos, Japón y la Unión Europea (SAGARPA, 2002). En términos generales, la totalidad de la producción nacional se destina al abasto interno, para un mercado demandante de cortes populares tipo español. Además, existe un segmento de consumidores exclusivos que adquieren un volumen menor de carne de alto valor económico, cuya especificidad no siempre puede cubrirse con la producción nacional, por lo que frecuentemente se complementa con productos estadounidenses. 3. Comercialización Aproximadamente el 60% de la carne producida en el país se comercializa en forma de canal caliente, afectando la calidad e inocuidad del producto. Una creciente proporción de carne esta siendo comercializada en paquetes (full sets) de cortes mayoristas o primarios. La participación de la carne vacuna mexicana en el mercado creciente de productos con valor agregado (hamburguesas, marinados, alimentos precocidos) es limitada. La calidad es heterogénea, a causa de las distintas especializaciones productivas, edad de sacrificio y tipo de procesamiento. Esto último ha dificultado el establecimiento de un sistema nacional de clasificación de ganado en pie y de canales. En general, los valores del ganado y de la carne en México y en Estados Unidos son convergentes, como sucede generalmente ante una mayor integración Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 25 económica entre países. Esto significa que los valores del ganado en México se están equiparando lentamente a los de Estados Unidos. Sin embargo, el sistema de engorda a grano más eficiente e intensivo de este último país, tiende a la formación de becerros con valores relativos más altos que los del mercado mexicano. No obstante, los valores de la carne vacuna en México son cada vez más cercanos a los de su vecino país, generando mayores oportunidades para la comercialización de becerros en el mercado local. Desde el momento del acopio de los becerros, hasta la engorda y comercialización de la carne obtenida en cortes al consumidor final, existe una cadena que varía de 5 a 10 intermediarios (Guerrero y León, 1996). El tiempo de participación de cada personaje fluctúa desde un día, en el caso de los acopiadores, mayoristas y tablajeros, hasta 4 y 18 meses para el caso de los engordadores y criadores, respectivamente. La distribución del ingreso entre los participantes de la cadena mantiene porcentajes desventajosos para los productores y engordadores, con una tendencia a concentrar los beneficios entre pocos participantes, particularmente en los renglones de introductores, rastros y empacadoras. Aunque la base económica para la industria de la carne vacuna en México es segura, en un ambiente de mercado libre la disponibilidad de productos importados para suplementar la producción doméstica fuerza a la industria mexicana a producir y vender productos bajo la sombra de la incisiva competencia internacional. La importación de carne vacuna ha aumentado notablemente en los últimos años, habiéndose registrado los picos máximos en el 2002 y 2003 y la consecuente caída con posterior recuperación que trajo aparejada la BSE en el 2004 y 2005, respectivamente. El mayor volumen de carne proviene de Estados Unidos (Figura 1) y en segundo lugar de Canadá. Existen tres razones que justifican la importación de carne vacuna por parte de México: 1) Las importaciones satisfacen la insuficiente producción doméstica, 2) La carne importada ayuda a mejorar el mix de productos al consumidor, y 3) La carne vacuna importada tiene precio competitivo en el mercado mexicano. Los cortes de procedencia estadounidense son altamente demandados, especialmente por las clases de alto poder adquisitivo y por el sector turístico. Las importaciones de carne de res de países no miembros del NAFTA son sujetas a altas tarifas de importación y/o restricciones sanitarias debidas a la BSE y a la fiebre aftosa. La facilidad con que los productos estadounidense han podido penetrar el mercado nacional se fundamenta en primer lugar por la concentración productiva y el capital de las empresas procesadoras de carne en Estados Unidos. Tres empresas controlan más del 70% del sacrificio y procesamiento del país. Dos de las cuáles también controlan o coordinan gran parte del sacrificio en Canadá, lo cuál les confiere un enorme poder económico, competitividad y capacidad de negociación. En segundo término las preferencias de los consumidores en Estados Unidos, al inclinarse por los cortes de alta calidad que constituyen el 30% de la canal. El 70% de los cortes restantes tiene menor valor comercial en el Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 26 mercado estadounidense, orientándose preferentemente para la exportación a precios competitivos. Lo mismo ocurre con todos aquellos productos cárnicos que tienen escasa demanda en el mercado local. Figura 1. Evolución de las importaciones de carne vacuna Fuente: United States Meat Export Federation (USMEF, International Markets) Finalmente, existe el potencial desafío de la introducción a México de carnes Argentinas y Brasileras, cuya calidad y sistema de producción quizás encaje mejor en el mercado mexicano que las propias carnes procedentes de Estados Unidos y Canadá. México representa un punto estratégico de penetración y expansión para las exportaciones de productos cárnicos sudamericanos, lo que traería además aparejado un impacto en todas las naciones del NAFTA. 4. Consumo Históricamente, el consumo de carne vacuna en México ha sido a partir de animales engordados a pasto y de vacas y toros de descarte. Este tipo de carne ha sido consumida en cortes comerciales (end cuts) en lugar de hamburguesas o carne procesada. Tan reciente como hace una década, es probable que la carne vacuna de descarte representaba la tercera parte del consumo. Actualmente se estima que todavía representa del 20 al 25% del consumo promedio, correspondiendo una proporción creciente de los valores restantes a las cadenas estadounidenses de restaurantes que están expandiendo su presencia desde el norte hacia el centro de México. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 27 El índice de dependencia alimentaria (importaciones/consumo nacional aparente) continúa creciendo a un ritmo anual del 2.7%, llegando en la actualidad a valores cercanos al 40% (Ruíz Flores, 2004). El nivel de autosuficiencia mexicano para carne vacuna se estima en un 80%. El consumo anual por habitante aumenta paulatinamente, estimándose actualmente en 15 kilos per cápita (Bravo-Pérez et al., 2002). En los grandes centros urbanos, la preferencia de los consumidores esta cambiando a favor de carne vacuna de animales más jóvenes que han recibido algo de grano durante la engorda. Esta carne es distinta a la carne estadounidense y también a la tradicional alimentada a pasto y a la de descarte producida en México, y es la que está teniendo actualmente la demanda de más rápido crecimiento. No obstante, la mayoría de los consumidores mexicanos todavía prefieren los cortes y métodos de procesamiento tradicionales. II. Nuevo León 1. Caracterización ecológico-ganadera El estado de Nuevo León se encuentra ubicado entre los paralelos 27°49’ y 23°11’ latitud norte y entre los meridianos 98°26’ y 101°14’ longitud oeste. Colinda al norte con el estado de Coahuila, Tamaulipas y los Estados Unidos de América; al sur con los estados de Tamaulipas y San Luis Potosí; al este con Tamaulipas y al oeste con San Luis Potosí, Zacatecas y Coahuila. Su extensión territorial es de 64,555 km2, ocupando el 3.28% del país. La temperatura media anual es de 18 a 25 °C. Gran parte del estado es semiárido, con precipitaciones anuales de 350 a 700 milímetros y la existencia de cuencas ganaderas que reciben menos de 200 mm/año. La distribución de las precipitaciones en el año es errática, con tendencia a concentrase en los meses de Junio a Septiembre. La topografía juega un papel importante en la distribución de las lluvias, siendo la sierra madre oriental la barrera orográfica, cuya altura sobrepasa los 3,600 metros sobre el nivel del mar en sus porciones de mayor altura. De los 6.5 millones de hectáreas que componen el estado, 5.5 millones son destinadas a la ganadería, compuestas por agostaderos y tierras de uso múltiple (pecuario y forestal no maderable), con vegetación natural de pastizales, matorrales, especies arbustivas y bosques de mezquite. De aquí se desprende la importancia de la actividad ganadera para el estado y la utilización de su tierra. La superficie forestal maderable se ubica al oeste del estado, en la Sierra Madre Oriental, siendo el pino y el encino las especies de mayor relevancia. Las áreas agrícolas se encuentran en los valles y llanos, estimándose una superficie de temporal y de riego de 261,928 y 130,492 hectáreas, respectivamente. En cuanto Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 28 al régimen de tenencia de la tierra se reporta oficialmente el 64% de la superficie como propiedad privada y el 13% como ejidal. Nuevo León se encuentra dividido en cuatro Distritos de Desarrollo Rural; Anáhuac, Apodaca, Montemorelos y Galeana, concentrando los tres primeros más del 90% de la producción de bovinos (Tabla 1). Los suelos varían de acuerdo a cada distrito, estando en su mayoría representados por vertisoles, regosoles, rendzinas, litosoles, castañozems, cambisoles y xerosoles. Tabla 2. Superficie ganadera de Nuevo León (miles de hectáreas). Distrito Agostadero Pradera Pradera Temporal Riego Total Anáhuac Apodaca Montemorelos Galeana 1,113 1,767 751 1,360 228 242 50 6 8 7 4 1,349 2,016 805 1,366 Total 4,990 527 18 5,536 De estas cifras surge la importancia de los agostaderos como principal recurso natural, dependiendo la productividad directamente de los ecosistemas regionales. El manejo adecuado de los campos naturales con criterios eco-fisiológicos de las especies predominantes es fundamental para la conservación de los recursos y para mejorar la productividad de los sistemas que operan sobre ellos. 2. Cuencas ganaderas En el estado existen concomitantemente cinco cuencas ganaderas: a) Planicie Costera Norte, b) Planicie Costera Sur, c) Intermedia del Noroeste, d) Sierra Madre Oriental, y e) Altiplano. a. Planicie Costera Norte La ganadería de esta cuenca esta compuesta por hatos de registro, cría comercial de becerros para exportación a Estados Unidos y corrales de engorda. Las razas mas importantes son las europeas continentales y cebuínas, y algunas cruzas indefinidas. Los agostaderos de esta zona son productivos, existiendo una época de estiaje/sequía donde las praderas cultivadas de temporal cumplen un importante papel como complemento en la alimentación del ganado. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 29 b. Planicie Costera Sur En esta zona la actividad ganadera compite con la agricultura por el uso del suelo, por lo tanto el potencial de producción es alto en comparación con las demás cuencas. Los sistemas de producción mas frecuentes son la cría de becerros para exportación, sistemas de engordas locales y recría de becerros que provienen de otros estados mexicanos. El ganado pastorea especies de bajo rendimiento en zonas de agostadero comunal, utilizándose como suplemento esquilmos provenientes de los cultivos agrícolas. c. Intermedia del Noroeste El apacentamiento de esta cuenca es a través del ramoneo de especies nativas, tanto arbustivas como gramíneas, adaptadas a las condiciones de escasa y errática precipitación (menos de 200 mm/año). El pastoreo se lleva a cabo en forma extensiva, predominando el ganado caprino y el bovino criollo cruzado con diferentes razas europeas. d. Sierra Madre Oriental En esta zona predomina el ganado criollo rústico de bajo rendimiento, así como también el ganado caprino y ovino. Los animales pastorean en forma extensiva, basando su alimentación en el aprovechamiento de bosques y pastizales nativos de las estribaciones de la sierra y tierras de uso forestal (total o parcialmente deforestadas). e. Altiplano Compuesta principalmente por matorrales de escasa y dispersa vegetación. La ganadería esta representada en su mayoría por caprinos, en segundo término por bovinos criollos y cebuínos, y en menor escala por cruzas de razas europeas. Los agostaderos presentan fuertes limitaciones de forraje, siendo la base alimenticia de los animales el ramoneo de especies arbustivas y el aprovechamiento de pastos anuales. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 30 3. Inventario ganadero En la producción de ganado bovino intervienen alrededor de 22,000 unidades productivas distribuidas en todo el estado, absorbiendo mas del 90% del inventario ganadero los distritos de Anáhuac, Apodaca y Montemorelos. La producción de carne es la orientación principal, con un hato promedio de 19 cabezas, y un rango que va de ocho cabezas en el sur del estado y 117 en el norte. El 78% del ganado bovino se destina a la producción de carne, mientras que el 8% y el 14% restante a las producciones lácteas y doble propósito, respectivamente. El inventario bovino de Nuevo León se ha visto menguado en los últimos años. Según fuentes oficiales, a principios de la década del ’90 existían mas de 700,000 cabezas de ganado, mientras que en la actualidad los censos reportan la existencia de menos de 370,000 animales (disminución del 47%). En el estado producen actualmente un total de 230,000 vientres, perteneciendo el 15% a ganado de registro y el 85% a ganado de cría comercial. 4. Recursos forrajeros La región tiene una amplia variedad de agostaderos, los cuáles tradicionalmente han sido utilizados como una fuente de forraje para el pastoreo de animales domésticos, sosteniendo además un gran numero de animales silvestres. Predominan matorrales, pastizales y plantas xerófilas con cubierta vegetal aérea promedio mayor del 70%. Los pastizales se clasifican en mediano y amacollado abierto, halófito y zacatonal. Las praderas nativas prevalecen en áreas de altas precipitaciones, en planicies y en serranías suaves sobre suelos relativamente profundos. Las praderas de temporal se desarrollan durante la época de lluvias en el norte y centro del estado, donde la precipitación es mayor a 400 mm y la altitud es menor a 700 metros sobre el nivel del mar. En estas condiciones las principales especies son buffel grass (cenchrus ciliaris), pasto bermuda (cynodon dactylon), pasto guinea (panicum maximum), estrella africana (cynodon plestostachyus), pasto klein (panicum coloratum), pasto pretoria (dichantium annulatum) y sorgo forrajero (sorghum sp.). Estas praderas también se siembran en regiones con menor régimen de lluvias, aunque con mayor riesgo y menor producción. Las praderas de riego se desarrollan en el sur del estado, donde el volumen o la distribución de la precipitación son una limitante para la producción forrajera. Los cultivos anuales de verano consisten en la siembra de maíz para ensilaje y alimentación de vacas lecheras. Los cultivos anuales de invierno son importantes en la región del Altiplano, debido a que las bajas temperaturas y la falta de humedad reducen considerablemente la disponibilidad de forraje de los agostaderos y de las praderas de temporal. Las principales especies que se siembran son la avena (avena sativa) y el ryegrass anual (lolium multiflorum). Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 31 Las especies perennes de verano son buffel grass, estrella africana, pasto bermuda, pretoria y pasto klein, desarrollándose principalmente sobre praderas irrigadas. Las especies perennes de invierno se siembran principalmente en el Altiplano, ya que en regiones con veranos más cálidos las gramíneas mueren por el calor y la competencia de otras especies más agresivas. III. Ganado de registro 1. Asociaciones de criadores El estado de Nuevo León se distingue por la calidad y prestigio del ganado de registro en razas carniceras. Aquí se concentran las sedes nacionales de siete de las más importantes asociaciones de México; Charolais Herd Book de México, Asociación Mexicana de Simmental-Simbrah, Asociación Mexicana de Criadores de Beefmaster, A.C., Asociación Mexicana de Criadores de Santa Gertrudis, Asociación Mexicana de Criadores de Razas Italianas, Asociación Mexicana de Criadores de Longhorn y Asociación Brangus Rojo de México, A.C. La mayoría de las razas poseen más de un estrato productivo, incluyendo al ganado de registro (puro de pedigree) y ganado inscripto producto de programas de crianza absorbente con distintas generaciones de cruzamiento o pureza racial. Las evaluaciones genéticas son llevadas a cabo por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) para el caso de las razas Charolais y Simmental, y por la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) para el caso de la raza Beefmaster. Las variables evaluadas involucran caracteres de importancia económica relacionados con la reproducción, componentes maternos y crecimiento. Las Diferencias Esperadas entre Progenie (DEPs) y sus respectivas precisiones genéticas son calculadas con la metodología de análisis lineal e insesgada de los modelos mixtos (BLUP) y procesada con el modelo animal de caracteres múltiples, contemplando de manera simultanea factores genéticos y ambientales. La estimación de los componentes de varianza se lleva a cabo utilizando programas de máxima verosimilitud restringida o residual (REML), procedimiento recomendado por las normas BIF (Beef Improvement Federation) para el cálculo de parámetros estadísticos. Las razas Santa Gertrudis, Italianas, Longhorn y Brangus Rojo, si bien cuentan con estatutos societarios, programas de registro y patrones raciales, no poseen en la actualidad evaluaciones genéticas a nivel nacional para los caracteres de importancia económica relacionados con la producción de carne. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 32 2. Unión Ganadera Regional de Nuevo León La Unión Ganadera Regional de Nuevo León (UGRNL) tiene mas de 60 años de servicio en forma continua a los ganaderos del estado. Agrupa a las dos terceras partes de los productores, estando integrada por 45 asociaciones ganaderas locales y estrechamente vinculada a las asociaciones de ganado de registro. Es una institución que a través del tiempo participó activamente en la gestión y estructuración de exitosos programas de capacitación y transferencia de tecnología a través de sus distintos organismos especializados. El número de servicios y la calidad de los mismos se ha incrementado considerablemente a través del tiempo, estando a la vanguardia en su rubro y acorde a los parámetros de la actual globalización. Los servicios que actualmente ofrece a sus asociados son: • • • • • • • Gestión ante los tres órdenes de gobierno Suministro y venta de insumos Capacitación y transferencia de tecnología Centro de procesamiento de semen Fondos de aseguramiento agropecuario Fomento y protección pecuaria Apoyo a la comercialización agropecuaria IV. Cría comercial 1. Sistemas de producción Los sistemas de producción se especializan en el esquema vaca-becerro, tanto para la exportación como para el abasto del mercado local, habiendo logrado a través del tiempo un importante avance en la calidad genética de los semovientes. En el estado se ha logrado desarrollar una ganadería de cría orientada a la exportación de becerros y a la engorda local, siendo ésta una actividad importante para la región. El 70% de la producción de becerros hembra es destinado a las engordas locales, mientras que la producción de becerros machos se exporta casi en su totalidad a Estados Unidos debido a la buena composición genética y conformación carnicera. Conforme con los ciclos ganaderos estadounidenses, el sistema de precios estimula la exportación de ganado bovino en pie desde México. Históricamente la región exporta becerros al destete para su posterior finalización en corrales de engorda. El interés sobre el ganado de exportación esta centrado en animales livianos y de buena calidad genética, con un pequeño porcentaje de sangre Cebú (rusticidad y tamaño) y cierta composición de razas europeas continentales y/o Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 33 británicas que aseguren buena conversión y calidad carnicera. Gran parte de este ganado tiende a ser producido en los ranchos de mayor extensión, siendo éstos quienes lo comercializan directamente a los compradores de Estados Unidos. Cuando la demanda se contrae, la permanencia obligada de los animales en las unidades de producción trae aparejado el deterioro de los agostaderos y pastizales nativos, y una baja en los precios de los becerros ofertados para engorda local (SAGARPA, 2002). 2. Parámetros productivos Considerando todo el ganado del estado, el porcentaje de destete promedio apenas supera el 50% sobre vientre en empadre, con pesos que oscilan entre 160 a 210 kilos dependiendo del nivel de tecnificación de la empresa. Hay importantes fallas en la preñez, abortos por problemas sanitarios y alta mortandad pre-destete. La edad de primer servicio es superior a los 24 meses, con un porcentaje relativamente bajo de reposición de hembras que fluctúa entre el 10 y 20%. El intervalo entre partos promedio de la región supera los 1.5 años (550 a 600 días). Paralelamente la ganadería lechera tiene importantes problemas sanitarios, con una alta proporción de animales reactores a tuberculosis, que inciden significativamente sobre las condiciones epidemiológicas de la región, y sobre la movilización y comercialización del ganado bovino productor de carne. La disponibilidad de recursos forrajeros se limita al uso pseudo racional de pastizales nativos y a la dependencia del temporal para el aprovisionamiento de forrajes. La receptividad promedio es de 15 hectáreas por vaca, variando de 6 a 7 hectáreas en las zonas mas templadas y húmedas y de 20 a 30 hectáreas por vientre en producción en las zonas semi-desérticas. La implantación de especies mejoradas en los suelos más fértiles soporta una carga de hasta 2.5 hectáreas por vaca. Bajo riego la receptividad continúa aumentando, hasta niveles de 0.5 hectáreas por vientre en producción. La inseminación artificial prácticamente no se utiliza en hatos de cría comercial, siendo una técnica desprestigiada a raíz de los pobres resultados reproductivos obtenidos a través del tiempo. Los técnicos inseminadores no abundan, siendo los pocos existentes de alto costo. Se utiliza comúnmente el servicio natural con duraciones de hasta 12 meses. Los toros poseen problemas sanitarios en el 30% de los casos (indistintamente IBR, leptospirosis, diarrea viral y/o tristeza bovina), con una escasa vida útil que apenas supera en promedio los tres años. Existen falencias en la infraestructura de los ranchos, fundamentalmente en lo que concierne a potreros y agua de bebida. Esto último limita el buen manejo de los hatos con rotación de parcelas y estratificación de las distintas categorías productivas según los requerimientos nutricionales, sanitarios y reproductivos. La puesta en práctica de controles de gestión administrativo-contables son poco comunes. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 34 V. Producción de recría Hasta tiempos recientes, la recría de becerros era prácticamente inexistente o al menos poco reconocida por la industria mexicana de la carne vacuna. En los estados del norte del país, históricamente los becerros eran exportados al destete, y aquellos no exportados, conformaban el segmento de animales engordados a pasto para el mercado local. En el sistema tradicional de terminación extensivo, la recría es usualmente una parte indistinta de dicho programa. En otros casos, los becerros pueden ser mantenidos para un desarrollo post-destete en conjunto con las operaciones de cría, pero no reconocidos como una empresa productiva independiente. Sin embargo, muchas cosas han cambiado en los últimos años que hacen probable que los programas de recría se tornaran más importantes y recibieran más atención explícita. Los productores de becerros de exportación son cada vez más concientes del valor de venta con mayor peso. Además, la retención y recría de becerros en pasturas de invierno de alta calidad permite acceder a los tradicionales precios máximos de primavera. El sistema se basa en colocar los becerros recién destetados en pasturas mejoradas durante un período de 4 a 6 meses. Las ganancias diarias y totales del período promedian de 500 a 600 gramos y de 100 a 120 kilos, respectivamente. El crecimiento y desarrollo de las partes corporales le permite a estos animales expresar mejor su potencial genético a través de mayores pesos al sacrificio. La recría de becerros tiene también un vital papel económico. Permite amortizar el alto costo erogado en la gestación, nacimiento y destete de los planteos de cría, agregando kilos relativamente baratos sobre pastoreo en comparación al alto costo de los granos para terminación animal. La fase de recría es un importante componente de la eficiencia total y del costo de competitividad de la industria, representando una oportunidad para agregarle rentabilidad a todo el sistema. VI. Engorda a corral El área de Monterrey (incluyendo el este de Coahuila) es una de las regiones más antiguas y establecidas de engorda. Se encuentra cercana a la producción de granos en Tamaulipas (el estado que produce más sorgo granífero de México), como así también a las fuentes de grano importado de Estados Unidos (Corpus Christy, Texas). La región tiene un relativo déficit de forraje. Pocas de las operaciones de engorda incluyen recría, aumentando paulatinamente la tendencia a colocar ganado más liviano y a alimentarlo por más tiempo. Las estadísticas de Nuevo León indican un área considerable de pasturas mejoradas, pero aparentemente una proporción sustancial de éstas es usada en la recría de becerros para exportación y para la cría comercial. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 35 1. Parámetros productivos En el estado de Nuevo León se encuentran registradas 103 operaciones de engorde a corral, terminándose para sacrificio unas 320,000 cabezas por año. Actualmente se encuentran activos entre 50 y 70 corrales de acuerdo a la estacionalidad y cambios en las relaciones de precios de insumos y productos. Existen unas 6 empresas que operan 12,000 cabezas cada una, en tanto que los emprendimientos mas pequeños engordan en promedio unas 200 cabezas. La capacidad instantánea instalada es de aproximadamente unas 130,000 cabezas, pudiendo completar hasta 2.5 ciclos por año. El 90% de los becerros que se engordan en Nuevo León provienen de estados del sur de México, y en menor medida de la región norte de la costa del golfo. En su mayoría son hembras de desecho con alto porcentaje de sangre Cebú. Una gran proporción de la mismas conlleva problemas sanitarios, al provenir de zonas con alta incidencia de tuberculosis, brucelosis, leptospirosis, IBR, rabia, leucosis, etc. La fuente de abastecimiento de becerros de mejor calidad genética (10%) provienen del propio estado, y de otros estados del norte del país. Las proporciones por categoría incluyen 70% de becerras comerciales, 25% de machos enteros y 5% de machos castrados. La demanda se orienta a animales con altas proporciones de sangre europea (británicas y continentales), con el objeto de conjugar buenas ganancias de peso y altos rendimientos y calidad de cortes. Los pesos de inicio son de 180 a 240 kilos, hasta arribar para sacrificio a los 400 kilos en el caso de las hembras y 450 kilos en el caso de los machos. La duración promedio de engorde es de aproximadamente 115 a 130 días, dependiendo del sexo de los animales, tipo de alimento y mercado objetivo. Las ganancias diarias se sitúan entre 1.0 a 1.5 kilos y la conversiones alimenticias promedian un rango de 7 a 8 kilos de materia seca. Los porcentajes de rendimiento de las canales varían entre el 59 y el 61%. 2. Alimentación a. Energía: Los alimentos energéticos conforman entre el 60 al 70% de las raciones. El maíz amarillo es uno de los principales ingredientes. Proviene en su mayoría de Estados Unidos, abundando entre los meses de Octubre y Abril. También se utiliza el maíz blanco en partidas de descarte, alimento de menor costo e inferior calidad. El sorgo granífero es otro importante componente energético que reemplaza al maíz en épocas de altos precios (Mayo a Septiembre). El ensilaje es usado en algunos casos. Los productos residuales de alimentos, tales como pan y tortillas, son una opción como fuente de energía. Cuando están disponibles, se utilizan subproductos industriales, como heces de malta, afrecho de trigo, arroz molido y fibra residual de caña de azúcar. Otros subproductos son los residuos de la limpieza de la semilla de algodón y de la separación de aquellas con las fibras. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 36 b. Forraje: Generalmente conforma del 8 al 20% de las raciones en los corrales de engorda. El forraje varía desde fresco o verde, picado y secado de pasturas mejoradas, hasta heno de relativa alta calidad de sorgo sudán, rastrojo de maíz enfardado o sorgo granífero picado. La fibra de caña de azúcar y los residuos de la separación de las fibras de algodón, también aportan una considerable cantidad de fibra. c. Proteína: Su nivel de inclusión depende de las fuentes de energía y de la proporción de forraje en la ración. La fuente más común de proteína en muchas áreas es la harina de semilla de algodón u ocasionalmente la semilla de algodón completa. Otras fuentes comunes de proteínas son las harinas de soja, de pescado y de aves de corral. Las harinas de canola y sésamo y las fuentes de bioproteínas, como las derivadas de las levaduras, son utilizadas en pocas ocasiones. La producción y uso de harinas de carne y hueso proveniente de rumiantes están restringidos por el control de la BSE. La cama de las aves de corral posee buenos niveles proteicos, pero es utilizada limitadamente por la dificultad en el movimiento de grandes volúmenes de material. d. Grasa: En ciertos casos, los niveles energéticos y la palatabilidad de las raciones es mejorada con un agregado de grasa (3 a 5%). La grasa animal es la mayormente utilizada, pero en muchos casos es una mezcla de grasas animales y vegetales. e. Melazas: Las melazas son extensivamente utilizadas en las raciones de las engordas mexicanas (7 al 12%), por estar disponibles ampliamente a través de la importante industria azucarera del país. Las melazas son una importante fuente de energía y palatabilidad en la raciones, controlando además las partículas de polvo producidas en los procesos de molienda de los granos. f. Premezclas: En la mayoría de las raciones se utiliza una mezcla de vitaminas y minerales esenciales junto con material inerte. El uso de promotores del crecimiento y de modificadores de la fermentación ruminal es común en los corrales de engorda. VII. Procesamiento y Comercialización La transformación de valor agregado corre por cuenta de agentes específicos de la cadena agroalimentaria, constituyendo un eslabón muy definido en el estado. Actualmente existen unos 180 denominados introductores, los cuáles cumplen con las funciones de intermediación y distribución tanto del ganado en pié como de la carne en canal. En el estado de Nuevo León operan seis rastros TIF, con una capacidad anual de sacrificio y corte/deshuese de 600,000 cabezas y 150,000 canales, respectivamente. El sacrificio real en los últimos años de los rastros TIF se ha mantenido estable, situándose en unas 350,000 cabezas. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 37 La cercana proximidad de Monterrey a Estados Unidos ha dado una sustancial combinación de las preferencias de la carne mexicana con el estilo de aquel país. El estado de Nuevo León tiene un sistema de tipificación de carne obligatorio análogo al de Estados Unidos, siendo el único sistema en su tipo existente en México. Las cuatro tipificaciones son: Selecto, Bueno, Estándar y Comercial. El criterio de tipificación se basa en la edad (osificación de la canal), color de la carne magra, cobertura de grasa y grado de marmolado (grasa intramuscular). La ciudad de Monterrey representa el tercer mercado urbano más grande del país, tiene una economía general alta y distinguibles preferencias por la carne de res. Sin embargo, en muchos aspectos la región representa la economía fronteriza entre los mercados de Estados Unidos y México, estando sujeta a la volatilidad de fuerzas económicas pasajeras. La región compite simultáneamente con Estados Unidos por el ganado de calidad para engorda y al mismo tiempo con la amenaza de la carne importada. El mercado de Monterrey es, probablemente, el más americanizado y además el más vulnerable al avasallamiento de los productos cárnicos importados. VIII. Conclusiones La producción de ganado bovino para carne juega un papel importante en el sector agropecuario mexicano. Existen muchos aspectos relevantes y positivos que describen el potencial y la oportunidad de México como país ganadero. No obstante, las conclusiones adjuntas hacen referencia solamente a las limitantes del sistema, por considerarse que la observación y mejora de estas últimas son las que eventualmente podrán revertir la situación actual de la industria nacional. 1. Ganado de registro • La falta de demanda genuina por reproductores de alta selección genética, indica en cierta manera una desconexión entre los criadores de ganado de registro y los criadores comerciales. • En muchas razas no existen objetivos definidos de selección y mejoramiento relacionados a los sistemas de producción y requerimientos de mercado nacionales. • Los caracteres de importancia económica no son prioritarios en los programas de selección, siendo usualmente reemplazados por criterios fenotípicos de bajo impacto en la producción de carne. • La evaluaciones genéticas en general no contemplan los caracteres relacionados a la reproducción y al rendimiento y calidad carnicera. Tampoco incluyen marcadores moleculares para el mapeo y tipificación genética (gene-typing) de los sementales de alta selección. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 38 • La extensión a los criadores comerciales sobre el beneficio productivo y económico de la selección y mejoramiento genético, incluyendo el uso de las DEPs y otros parámetros de evaluación, necesita ser implementada en la mayoría de las razas. • La diseminación del progreso genético (flujo de genes) del ganado de registro hacia las bases productivas comerciales (cría y engorda) es en conjunto ineficiente e incompleta. 2. Cría comercial • Existen importantes deficiencias sanitarias, reproductivas y de manejo que limitan fuertemente la productividad y rentabilidad de los planteos de cría. • El encuadre tamaño del ganado y sistema de producción no es adecuado, con ineficiencias físico-financieras por falta de un balance entre los componentes genéticos y los recursos nutricionales disponibles. • Falta un sistema de extensión sobre el correcto manejo de los agostaderos y campos naturales, respetando la eco-fisiología de las especies valiosas y realizando descansos estratégicos y rejuvenecimiento de la vegetación natural. • La biotecnología y demás técnicas reproductivas que agregan eficiencia al sistema y permiten el aprovechamiento y diseminación de los recursos genéticos son poco utilizadas. • La disminución del stock ganadero y los altos volúmenes de exportación de becerros limitan, y en muchos casos comprometen fuertemente, la reposición de hembras de alta calidad en los hatos de cría del estado. • Los esfuerzos en mejora no son capitalizados por las engordas locales, conforme con los ciclos ganaderos y la estimulación de precios sobre los becerros para exportación a Estados Unidos. • Falta implementar paquetes metodológicos de evaluación física y económica que permitan la aplicación de enfoques y gestiones empresariales en los ranchos de cría. 3. Recría y engorda Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 39 • Existen deficiencias en el manejo de las praderas naturales e implantadas, con sobre pastoreos que no respetan los ciclos de las especies forrajeras, y falta de articulación de descansos estratégicos y diferimientos forrajeros. • La recría de becerros en pasturas invernales de alta calidad no es utilizada como recurso competitivo, desaprovechando la oportunidad de reducir costos de producción y agregarle rentabilidad a todo el sistema. • Las engordas en general afrontan el desafío de producir carne de alta calidad, utilizando raciones de menor valor nutricional y basando en gran manera sus planteos productivos en subproductos alimenticios. • El ingreso de becerros provenientes de estados con alta incidencia de enfermedades, conlleva a riesgos epidemiológicos y limita el status sanitario del estado de Nuevo León. • La mayoría de los animales engordados a corral son hembras de genotipos cebuínos, con baja eficiencia de conversión, menores pesos de sacrificio, pobre conformación muscular y menor rendimiento carnicero. • La eficiencia productiva y rentabilidad de las engordas del estado no es representativa del aporte genético de los hatos de registro y del pié de cría comercial de Nuevo León. • Las engordas son un eslabón intermedio clave y concentrador en la cadena productiva, no estando integradas con los hatos de cría comercial ni con el posterior procesamiento industrial y comercialización de la carne. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 40 OBJETIVOS DE SELECCIÓN Capítulo 2 I. Introducción El mejoramiento genético animal (MGA) consiste en aplicar principios biológicos, económicos y matemáticos, con el objeto de optimizar la variación genética y maximizar el mérito de una especie animal (Montaldo Valdenegro y Barría Pérez, 1998). Las herramientas primordiales del MGA son la selección de los individuos que dejarán descendencia en la población, y los sistemas de apareamiento de estos individuos seleccionados. La expresión del MGA es a través de respuestas pequeñas y acumuladas, extendidas a toda la estructura de la población bajo mejoramiento. Los beneficios de las decisiones se expresan en el largo plazo y en forma permanente. Este potencial de expresión (acumulado y permanente) sobre miles o millones de animales es lo que define al MGA como un medio económico y poderoso para incrementar la producción animal (Ponzoni, 1992). Los programas de mejoramiento genético (PMG) requieren la distinción entre el diseño genético propiamente dicho y el diseño estructural (Van der Werf, 2000). Los aspectos genéticos del diseño incluyen el desarrollo de objetivos de selección y la estimación del valor económico de cada carácter. Los aspectos estructurales del diseño normalmente se concentran en planificar la diseminación de la superioridad genética alcanzada, y en establecer y hacer funcionar las estructuras de mejoramiento. La definición de los objetivos de selección (OS) es un aspecto de fundamental importancia en el diseño de los PMG. Los OS resultan de la combinación de los caracteres a ser mejorados genéticamente, ya sea por su influencia en la rentabilidad o en la eficiencia económica de la empresa ganadera. La rentabilidad de cualquier planteo ganadero contempla el uso de información acerca de los riesgos y beneficios potenciales relacionados con las alternativas de decisión. En situaciones ideales, seria deseable seleccionar animales genéticamente superiores para todos los caracteres de importancia económica. Sin embargo, en la realidad es necesario balancear las fortalezas y debilidades de los mismos. La selección de reproductores no es solamente una cuestión genética, sino que conlleva aspectos bio-económicos y requiere determinar la importancia económica relativa del conjunto de caracteres evaluados en concordancia con los costos e ingresos de todo el ciclo productivo. Este es el enfoque económico de los OS en ganadería de carne. El procedimiento permite combinar parámetros genéticos y económicos en un valor único, Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 41 permitiendo que los meritos propios de cada carácter se compensen entre sí. Las ganancias generadas por las entradas (ingresos) derivadas del merito genético de cada animal se comprimen con los costos (gastos) asociados a las salidas necesarias para mantenimiento y producción. Los índices económicos de selección miden la diferencia en el beneficio neto anual esperado, financieramente actualizado, que se obtendrá al comercializar la progenie y demás descendientes de los reproductores evaluados. Tradicionalmente los OS han incluido exclusivamente variables económicas, pero existe actualmente una tendencia hacia la incorporación de aspectos éticos, sociales y de sostenimiento productivo en su definición. Según Amer et al., (1998) el desarrollo de una ganadería sostenible involucra niveles crecientes de productividad, garantizando la seguridad alimenticia en toda la cadena de producción, y la utilización estable, manejo efectivo y conservación de los recursos naturales. Asimismo, más recientemente Pruzzo et al., (2003) extendieron la definición de los OS en producción de carne, incluyendo la evaluación del riesgo financiero asociado a la selección de reproductores. II. Selección bajo enfoques económicos Los OS en ganadería de carne pueden definirse mejor en el contexto de la teoría económica, representando la demanda por un cambio tecnológico cuantificado y expresado en unidades monetarias por unidad de cambio en el carácter de interés. Generalmente los OS se definen en términos de rentabilidad o eficiencia económica, donde la valorización de cada carácter no depende de su posibilidad de mejoramiento genético, sino del impacto que tendría en la rentabilidad del sistema. El modelo histórico consistió en la identificación de los caracteres que se desean mejorar y la evaluación de su importancia en términos monetarios. El objetivo se basa en mejorar el valor económico agregado, permitiendo que los méritos propios de cada carácter se compensen libremente entre sí. La definición de los OS se considera entonces equivalente a definir un genotipo agregado o global en el marco de la teoría de los índices de selección multicarácter (Hazel, 1943): n H i = ∑ a j g ij j =1 donde, Hi = genotipo agregado o mérito económico del i-ésimo individuo gij = valor genético para el j-ésimo carácter en el i-ésimo individuo aj = ponderación económica del j-ésimo carácter El valor agregado de un animal es la suma de varios genotipos (asumiendo un genotipo distinto para cada carácter de importancia económica) ponderados por su Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 42 valor económico relativo. Este último se define como el incremento esperado en el beneficio por cada unidad de mejoramiento genético, pudiendo obtenerse buenas estimaciones de dichos valores a partir de precios promedio históricos y cálculos de costos de producción. La selección por H se realiza mediante la predicción de I: n I i = ∑ a j I ij j=1 donde, Ii = predicción del mérito económico del i-ésimo individuo aj = ponderación económica del j-ésimo carácter Iij = mejor predicción posible del mérito genético del animal i para el carácter j, calculada a partir de información fenotípica del propio individuo y animales emparentados, y ajustada por su media y efectos ambientales. Esta metodología permite seleccionar por varios caracteres simultáneamente, utilizando un índice de mérito neto que reúne los premios y castigos económicos otorgados a cada animal de acuerdo a su superioridad o inferioridad genética (Hazel y Lush, 1943). Mediante su utilización, individuos con mérito genético muy alto en una variable determinada son seleccionados, aún cuando sean algo inferiores en otros caracteres de importancia económica. 1. Interés de la selección El interés de la selección radica en alguna de las siguientes opciones: 1) Maximizar el beneficio o rentabilidad, 2) Maximizar el retorno de la inversión, y 3) Minimizar el costo por unidad de producto. En muchos casos existe superposición entre estas opciones y quizás, en el largo plazo, todas conllevan a hacer mas eficiente la producción y rentabilidad de los sistemas ganaderos. La atención debe concentrarse en los hatos comerciales, que en conjunto reúnen el potencial para la producción de carne en una región determinada (Groen, 2000). Si bien es importante tener en claro el direccionamiento general de los PMG, también es importante tener en cuenta que pueden existir objetivos de selección alternativos para determinadas áreas o circunstancias especiales dentro de cada región. Al respecto, no existen normativas mundiales o nacionales, siendo importante considerar la posibilidad de su diversificación de acuerdo a circunstancias locales de producción. Esto último ayuda también a la conservación de la diversidad de recursos genéticos y razas o biotipos regionales. 2. Ecuaciones de beneficio Las expresiones matemáticas que relacionan ingresos y egresos son funciones que caracterizan a las empresas agropecuarias. No obstante, la unidad primaria del MGA son los animales individuales, y por tal motivo los OS deben expresarse sobre una base individual. Para trasladar las expresiones basadas en los objetivos Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 43 empresariales a una formulación individual, se deben desarrollar funciones matemáticas que se conocen como ecuaciones de beneficio. Las ecuaciones de beneficio son funciones que relacionan ingresos y egresos combinados en alguna de las siguientes formas: • • • Beneficio = Ingresos - Gastos Retorno de la inversión = Ingresos / Gastos Costo por unidad de producto = Gastos / (Producto x Precio Unitario) En cualquiera de las tres expresiones interesa la magnitud de los gastos en relación a la magnitud de los ingresos. Esto involucra la necesidad de una identificación precisa y completa de todas las fuentes de ingresos y egresos en el sistema de producción. En una ecuación completa deben estar definidas las variables físicas más importantes, estando representados en los ingresos y egresos todos los parámetros relacionados a la sanidad, reproducción, nutrición, mantenimiento, crecimiento y manejo de cada animal individual desde el nacimiento hasta el sacrificio. En la determinación de los gastos es importante la distinción entre costos fijos y variables. Los primeros son aquellos en los que se incurre independientemente del nivel de producción de la empresa, mientras que los segundos varían generalmente con la intensidad o ritmo de producción del planteo ganadero. A través del tiempo, se han señalado algunas imperfecciones entre la teoría y la práctica de utilizar ecuaciones de beneficio. Las mismas se resuelven imponiendo dos condiciones: 1) Cualquier beneficio extra que provenga de un cambio en la escala de la empresa no debe ser considerado y 2) Los cambios que corrijan ineficiencias previas tampoco deben considerarse. De esta manera, se asume que los recursos se utilizan eficientemente, y por lo tanto cualquier cambio en la producción requiere cambios proporcionales en la estructura de costos. Esto implica que los costos fijos deben expresarse por unidad de producto más que como costos fijos totales, y que además, en el largo plazo, todos los costos del modelo resultan variables. Los elementos que constituyen una ecuación de beneficio son los caracteres de interés y las constantes económicas que reflejan la importancia de cada variable. Desde el punto de vista del mejoramiento genético, interesan las condiciones promedio en el largo plazo y el medio ambiente productivo y económico en el cuál se desarrollarán las futuras generaciones. Existen elementos de las ecuaciones que pueden ser tanto constantes económicas como caracteres o variables de interés, dependiendo de la definición del sistema de producción. Estas alternativas no afectan la validez de las ecuaciones, simplemente determinan si estas expresiones son constantes o variables, o en su defecto, variables con ciertas restricciones. Es importante considerar cuál de las tres expresiones presentadas es la más adecuada para una definición general de ecuaciones de beneficio. Maximizar el beneficio o rentabilidad de cada planteo ganadero se considera como de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 44 importancia primaria. Las diferencias genéticas se evalúan en términos de retorno monetario por unidad de cambio sobre una base individual. Harris (1970) propuso como fuente de beneficios para un productor determinado, el mejoramiento de su eficiencia respecto a otros productores o bien respecto a otras producciones de alimentos. Si se acepta este enfoque, el costo por unidad de producto es una medida más realista que el beneficio, dado que los precios de los productos en un mercado libre actúan como un mecanismo fluctuante de regulación entre la oferta y la demanda. Cuando es deseable lograr una reducción en este cociente, el objetivo de selección consiste en minimizar el costo anual por unidad de carne producida, utilizando la fórmula de eficiencia de producción (Dickerson, 1970); E = (costo del hato + costo de la progenie) / (ingresos del hato + ingresos de la progenie a venta). Se estableció que para fijar la importancia económica del mejoramiento en cada componente biológico, es útil separar los costos provenientes de la población de madres, de aquellos provenientes de la progenie que va al mercado. Análogamente, los ingresos provienen de estas dos vías; directamente de las madres y a través de la productividad de la progenie. La eficiencia global se mide entonces como la relación entre el costo y la producción total de madres y progenie. El conjunto de funciones utilizadas para definir los OS constituyen un modelo normativo. Un modelo se define como una abstracción del sistema real, propuesto con el fin de estudiar la reacción del sistema a impulsos endógenos o exógenos. Más específicamente, interesa cuantificar la reacción del sistema de producción frente a un mejoramiento en el mérito genético de los animales que componen la población bajo estudio. 3. El factor tiempo y el concepto de descuento Los beneficios de los PMG se obtienen varios años después de su puesta en marcha. Por tal motivo, es necesario encontrar algún común denominador que permita comparar equitativamente costos e ingresos que ocurren en distintos momentos. La solución consiste en descontar los retornos futuros a su valor presente. Brascamp (1978) desarrolló el principio del descuento para el MGA y la respuesta a la selección. En el supuesto caso de una tasa anual de interés r, la toma a préstamo de un dólar equivale a recibir 1+ r dólares en el año subsiguiente. Mediante el principio de descuento, costos e ingresos se colocan sobre una base comparable multiplicando por el factor 1/(1+r). A valores altos de r, los retornos que más se difieren en el futuro tendrán un valor descontado muy pequeño, por lo que la reducción del intervalo generacional en el ganado de carne es aún más importante desde el punto de vista económico y financiero que desde el punto de vista del progreso genético anual. 4. Aplicación del descuento al genotipo agregado Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 45 Hill (1974) y McClintock y Cunningham (1974) desarrollaron aplicaciones del principio de descuento a la definición del genotipo agregado. La metodología de Hill consiste en predecir respuestas a la selección y retornos descontados en poblaciones superpuestas. Dicho método se basa en una matriz P que especifica el pasaje de genes entre los diferentes sexos y categorías de edad. Mediante operaciones matriciales se computa la proporción de genes derivados de los animales previamente selectos, presente en cualquier momento en un grupo del mismo sexo y edad en la población. Los resultados se extienden al cálculo de retornos futuros incorporando el concepto de descuento a la teoría de respuesta con generaciones superpuestas. Para ello se incluye en P a todos los animales que producen ingresos, y no solamente a los responsables de la producción de la siguiente generación. Se requiere definir un vector w que contiene los incrementos en el ingreso debidos a un cambio unitario en la producción, y un factor de descuento escalar c = 1/(1+r). El ingreso total originado por la selección genética para T unidades de tiempo posteriores al momento de la puesta en marcha del programa es: T y (t) = ∑ ct w′ r(t) t =0 donde, t t r(t) = ( P - Q ) s representa el vector de respuestas del año t a la selección practicada en el año cero. Dicha respuesta producida por los animales selectos, es igual al producto de su diferencial de selección genético (s) por la proporción de genes derivados de ellos, considerando solamente el pasaje debido a reproducción y eliminada la contribución de genes por envejecimiento (Pt -Qt). P La propuesta de McClintock y Cunningham (1974) modificó la definición original del valor económico de los caracteres que componen el genotipo agregado. Dichos autores detectaron que en el caso de reproductores doble propósito, los caracteres de importancia económica no se expresan en los individuos a ser seleccionados, en tanto que en su progenie y descendientes pueden hacerlo en forma indistinta. Para superar este problema desarrollaron la noción de expresión descontada standard (EDS) del genotipo animal. El valor de una unidad de superioridad genética en un carácter determinado, concretada a través de una inseminación artificial, depende de dos factores: 1) el valor económico de dicha unidad y 2) la cantidad de ocasiones en que se expresa esa superioridad en la población. Dado que el genotipo del animal en cuestión puede expresarse en su progenie y demás relativos en diferentes momentos en el tiempo, se debe encontrar una unidad de expresión. En tal sentido, una EDS se define como la expresión del carácter en la progenie durante el año en que se realiza la inseminación artificial. El total de la EDS depende de: 1) la probabilidad de que la inseminación resulte en la progenie, 2) la relación de parentesco entre el individuo y sus descendientes, 3) los años transcurridos entre la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 46 inseminación y la expresión del carácter, y 4) el período total considerado, según la expresión: ⎛1⎞ N = Ngy ⎜ ⎟ ⎝ 2⎠ g-1 * gy y ⎡ 1 ⎤ ⎢⎣ 1 + r ⎥⎦ P donde, N*gy = cantidad de EDS en la generación g y el año y Ngy = cantidad de posibles individuos que expresan el fenotipo del candidato en la generación g y el año y (1/2)g-1 = Dilución del genotipo en sus descendientes [1/(1+r)]y = factor de descuento P = Probabilidad de que las expresiones ocurran realmente Para estimar una medida de la contribución genética total a la población de una inseminación artificial efectuada en el año base, se deben sumar las EDS a través de años y de generaciones: G Y EDS = ∑ ∑ N*gy g =1 y = 0 De esta manera, la ponderación adecuada de cada carácter en el objetivo de selección resulta de multiplicar su valor económico por la cantidad de EDS que sucederán a una inseminación artificial exitosa. El hecho de que no todos los caracteres que componen los OS se expresan al mismo tiempo ni con la misma frecuencia, debe tenerse en cuenta al momento de asignarles su importancia relativa. Si un determinado beneficio económico en el tiempo t es más deseable que otro en el tiempo t+1, entonces a igualdad de otros factores, los caracteres que se expresan con anterioridad deben recibir más énfasis que los que se expresen con posterioridad. Bajo este punto de vista, el peso económico de un carácter depende no sólo de su retorno (o costo) marginal, sino también de su expresión descontada. Brascamp (1978) desarrolló la teoría de Hill para computar el flujo de genes y las expresiones descontadas acumuladas aplicables a cualquier población, permitiendo además computar el retraso en la expresión del progreso genético entre los estratos (núcleo, multiplicador y población comercial) de la población. El total de expresiones descontadas es: ⎡ 1 ⎤ δ = m(′t) h ⎢ ⎣ 1 + r ⎥⎦ t donde, m(‘t) = vector de frecuencias génicas en el año t en todos los grupos de edad de animales del mismo estrato y sexo, originados del grupo inicial. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 47 h = vector de incidencia que describe la frecuencia relativa de expresión de un carácter a través de todos los grupos de edad, en varios estratos y en ambos sexos. [1/(1+r])t = factor de descuento. III. Desarrollo de los objetivos de selección Este proceso se realiza identificando las variables físicas más importantes y las fuentes de ingresos y egresos asociadas con el crecimiento, la nutrición, el manejo, la reproducción, la producción y la sanidad del ganado durante todo el ciclo productivo. Las soluciones se obtienen utilizando programas y modelos específicos, a los cuales se le suministran los coeficientes técnicos y la estructura de los hatos, los precios y costos de producción y comercialización. Para determinar la importancia económica relativa de los caracteres que componen los OS, es indispensable efectuar una descripción de los sistemas de producción y formular las ecuaciones de beneficio a partir de la cuáles será posible derivar la ponderación adecuada de cada carácter. Ponzoni (1988) estableció que, a los efectos de definir los OS para ciclos completos de producción de bovinos de carne (cría y engorda), es necesario seguir una secuencia de cuatro pasos: • • • • Descripción del sistema de producción y comercialización Identificación de fuentes de ingresos y gastos Determinación de los caracteres que afectan ingresos y gastos Cálculo de los valores económicos Cada etapa del proceso se describe a continuación, ilustrándose con el desarrollo de OS para sistemas comerciales de producción de carne en la región pampeana de Argentina. Este mismo enfoque económico de los OS puede ser desarrollado con parámetros propios para los sistemas de cría comercial y engorda de Nuevo León y de los demás estados de México. 1. Descripción del sistema de producción y comercialización La descripción del sistema de producción y comercialización del ganado involucra la definición y roles de las razas para las cuáles se está desarrollando el objetivo. Como punto de partida se asume el desarrollo de OS para razas puras, previéndose modificaciones hacia OS alternativos con la implementación de sistemas de cruzamientos y/o formación de razas sintéticas. La especificación del sistema de producción consiste en establecer el manejo y composición de los hatos ganaderos, la estrategia de reemplazos y el ciclo de vida productiva (Figura 2). Asimismo, en esta etapa se deben considerar los valores promedio de los coeficientes técnicos, incluyendo porcentaje de parición, peso al destete, porcentaje de reposición de hembras, porcentaje de partos con ayuda, consumo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 48 de materia seca de cada categoría, etc., y se debe establecer cómo se comercializan las diversas categorías destinadas al sacrificio. Figura 2. Manejo y composición de hatos ganaderos 2. Identificación de las fuentes de ingresos y gastos Se estableció que en los sistemas de cría comercial los ingresos provienen de la venta de becerros al sistema de engorda y de la venta de vacas de rechazo; en tanto que en los sistemas propios de engorda los ingresos provienen de la venta de novillos y de las vaquillonas que excedan la reposición con destino al sacrificio. En todos los casos el ganado comercializado debe ser valorizado utilizando precios promedio históricos. Para ambos sistemas, los gastos comprenden los rubros de alimentación, incluyendo el costo por kilogramo de materia seca de pastura (considerando el valor de la tierra y los costos de implantación y conservación), gastos en medicina veterinaria (sanidad preventiva y costo de atención a distocias y cesáreas), y los gastos de comercialización expresados como porcentaje sobre el precio de compra o venta, considerando las mermas en kilos correspondientes. 3. Determinación de los caracteres asociados a ingresos y gastos Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 49 Las ecuaciones de beneficio fueron desarrolladas como diferencia entre las entradas y salidas económicas, quedando expresadas a su vez como una función de los caracteres que impactan el ingreso, los gastos o ambos. En el sistema de producción ejemplificado fueron incluidos el peso al nacer, peso al destete (205 días), aptitud materna, peso final (458 y 550 días), circunferencia escrotal, intervalo entre partos, área de ojo de bife, espesor de grasa dorsal y grado de marmolado (grasa intramuscular). Los restantes elementos de la ecuación de beneficio fueron los precios, los costos y los coeficientes técnicos de producción. Los caracteres peso al destete, aptitud materna y peso final se asocian directamente con los precios y gastos de venta. Ambos componentes del peso al destete (directo e indirecto) se diferencian en que el segundo se expresa mas tarde a través de la progenie de las hijas del padre en cuestión (nietos y nietas), siendo menor su impacto en términos financieros. Las variables peso al nacer, circunferencia escrotal, área de ojo de bife, espesor de grasa dorsal y grado de marmolado son indicadores de importancia económica relevante, pero su impacto no es directamente mensurable en términos de precios (ingresos y costos). Por tal motivo, su efecto en los índices económicos fue modelado a través de las asociaciones existentes con otras variables físicas y financieras del sistema. El carácter peso final incide de distinto modo en el beneficio económico, según la proporción de novillos producidos para consumo doméstico o exportación. Esto generalmente involucra distinta duración y kilos producidos en la engorda. Para estimar el porcentaje de hijos de un padre determinado con destino a consumo o exportación, se calculó la asociación existente entre el peso promedio de terminación de los novillos y su valor genético predicho para peso final, empleando registros propios de producción. El peso de terminación promedio se considera como una variable normal, con varianza asociada a la precisión de la predicción para el carácter peso final del reproductor. Esto permitió calcular la probabilidad acumulada de que el peso promedio de terminación exceda un punto por debajo y por encima del cual los animales fueran considerados de consumo y exportación, respectivamente. De esta manera, el valor genético predicho para peso final es afectado por dos parámetros económicos distintos; el primero ponderando el porcentaje de hijos con destino a consumo interno y el segundo (su complemento a 100%), es multiplicado por el valor económico para el ganado tipo exportación. 4. Cálculo de los valores económicos El primer elemento que constituye el valor económico de un carácter determinado se obtiene como el cambio en el beneficio resultante cuando la media de dicho carácter aumenta en una unidad de mejoramiento genético, manteniendo constantes el resto de las características y considerando todas las variables productivas y económicas del sistema. Dado que los caracteres incluidos en las ecuaciones de beneficio no se expresan al mismo tiempo, existe variación en términos financieros sobre el impacto en el Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 50 sistema de producción. Es deseable que el beneficio económico se produzca con anticipación, y desde este punto de vista, los caracteres que se expresen temprano en la vida del animal, recibirán más énfasis en las ecuaciones a través de las EDS que constituyen el segundo elemento del valor económico. El cálculo de estas expresiones es complejo e involucra, para un período de 20 años: • • • • La distribución de edad de la población de reproductores El número total de descendientes de los reproductores La relación de parentesco entre el reproductor y sus descendientes El coeficiente de actualización para comparar costos e ingresos que ocurren en las distintas etapas del ciclo productivo: 1/(1+r)a siendo r la tasa de interés y a el año considerado. Finalmente, el producto entre el valor del cambio en el beneficio y las EDS propias del carácter constituirán los valores económicos para las respectivas etapas del ciclo. Dichos valores evolucionan a través del tiempo en la medida que se cuente con mayor información de progenie, o en el supuesto caso que se agreguen a los índices otros caracteres de importancia económica. 5. Obtención de expresiones descontadas En primera instancia fue definida la matriz P, la cuál describe el pasaje de genes entre animales de diferentes categorías de sexo y edad, a través de un período de veinte años. Se determinó qué proporción de los genes de los individuos del año base (año cero), están presentes en los individuos nacidos en el período total considerado. La distribución de edad de la población se asumió constante (P es invariante en el tiempo). De este modo, los animales nacidos en el año t obtienen 0.125 de sus genes provenientes de padres de 2, 3, 4 y 5 años de edad (50% en total) y el 50% restante, de madres de 2 a 10 años según la siguiente proporción: 0.175 de 2 años, 0.09 de 3 años, 0.075 de 4 años, 0.05 de 5 años, 0.04 de 6 años, 0.03 de 7 años, 0.02 de 8 años, 0.01 de 9 y de 10 años (filas 1 y 6 de P). En tanto que las categorías en las cuales se expresan los genes se conforman por animales de 12, 18 y 24 meses; esto hace un total de dieciocho grupos de edad (5 de machos +10 de hembras + 3 de progenie comercial = 18) y define el orden de P (18x18). Los genes de los reproductores seleccionados inicialmente se diseminan en la población y están presentes en su progenie. Este proceso es representado definiendo inicialmente los vectores m(0), f(0) y c(0) para padres, madres y estrato comercial, respectivamente: m(0) = [1 0 0 0 0| 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0|0 0 0] f(0) = [0 0 0 0 0| 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0|0 0 0] c(0) = [0 0 0 0 0| 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0|1 0 0] En estos vectores el elemento 1 implica que los genes están presentes inicialmente en los propios individuos. Luego se efectúa un proceso iterativo para Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 51 los siguientes años, hasta el vigésimo, computándose vectores que representan la proporción de genes en cada categoría para cada año, m(t) (t=1...20); por medio de matrices (Hill, 1974) que representan el proceso de reproducción (P) y envejecimiento (Q), debiendo ser eliminado este último proceso a través de la diferencia P-Q. Para la población descripta, la matriz P(18x18) se presenta inicialmente en términos de bloques, asociados a las vías de los genes: P= N♂ a N♂ N♀ a N♂ C♀ a N♀ N♂ a N♀ N♀ a N♀ C♀ a N♀ N♂ a C♀ N♀ a C♀ C♀ a C♀ Las letras N y C denotan reproductores y animales comerciales, respectivamente. Cada elemento pij ,representa la proporción de genes en animales de la categoría i en el año t, cuyos padres provienen de la categoría j en t-1. Por ejemplo, los machos de edad 1 en el período t, reciben 0.125 de sus genes de machos de edad 2 en t-1. Al efectuarse la diferencia entre las matrices P y Q, se incluyen sólo los pasajes debidos a la reproducción; de este modo se obtuvo m(t) (t=1....20) como: m(t) = (Pt - Qt)[m(0)+f(0)+c(0)]. P y Q se expanden en todos sus elementos en las matrices 18x18 adjuntas. P Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 52 El vector m(20) presenta las siguientes proporciones de genes en cada categoría de edad: m(20) = [0.2687562, 0.2689766, 0.2686104, 0.2692173, 0.2687562, 0.2689766, 0.2686104, 0.2692173, 0.2682818, 0.2687394, 0.2698244, 0.2675206, 0.271353, 0.2632217, 0.2687562, 0.2689766, 0.2686104]. Estos valores indican que luego de la fluctuación inicial, el proceso de pasaje de genes tiende a alcanzar una situación en la cual se van estabilizando las proporciones derivadas del grupo base presentes en los individuos nacidos en diferentes momentos. Por sucesivas multiplicaciones se comprobó que el sistema se estabiliza en el año 45, en el que todos los elementos de m son 0.2688172. Para asociar el flujo de genes a la expresión del carácter, debe computarse el escalar g(t) como: g(t) = h′*m(t), donde h es un vector de incidencia que especifica las categorías de edad y en que proporción expresan el carácter. El producto g(t) debe ser descontado al año base para obtener el total de expresiones descontadas, mientras que los valores de cada carácter deben ser afectados por el número correspondiente de animales comercializados por categoría. IV. Índices Económicos de Selección Una vez desarrollados los OS bajo el enfoque económico de los sistemas de producción de ganado bovino para carne, la herramienta utilizada para determinar los reproductores padres de la generación siguiente son los índices económicos de selección. Para definir a estos últimos se deben considerar los dos principales segmentos de producción de carne (cría y engorda), teniendo en cuenta las Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 53 dicotomías existentes en la productividad objetivo y los mercados que se pretendan cubrir. 1. Índice Económico de Cría El Índice Económico de Cría (I$C) involucra las variables peso al nacer, peso al destete, aptitud materna, circunferencia escrotal e intervalo entre partos. La importancia relativa de cada carácter se muestra en la Figura 1, donde puede observarse que los caracteres mas representativos son el peso al destete (+37%) y la aptitud materna (+23%). El primero impacta a través de las ganancias por crecimiento directo (crecimiento pre-destete y kilogramos de becerros a venta), descontando los requerimientos nutricionales de las crías y costos relacionados con el mantenimiento y producción de los vientres. La aptitud materna aporta el beneficio extra del crecimiento pre-destete y kilogramos de becerros a venta, influenciados por distintos niveles de producción de leche y costos relacionados con los requerimientos energéticos de la lactancia. Ajustes adicionales relacionados con las diferencias en tamaño y grado de maduración de las crías son incluidos en los modelos, incluyendo enlaces matemáticos entre peso final, tamaño adulto y requerimientos energéticos de mantenimiento y producción de las futuras hijas de los padres evaluados. Figura 3. Contribución porcentual de los caracteres para el I$C Le siguen en importancia el peso al nacer (-20%) y el intervalo entre partos (-14%) con ponderaciones negativas, ya que un aumento en la media de estos últimos conlleva, o bien a un incremento en los gastos o una reducción en los ingresos por menor numero de becerros vendidos a lo largo de la vida útil de los vientres. El peso al nacer influencia directamente en los niveles de distocia, con la consecuente perdida de becerros y disminución de la eficiencia reproductiva e ingresos netos por vaca en producción. El intervalo entre partos acumula las diferencias genéticas del ciclo reproductivo, incluyendo preñez, gestación, parto, Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 54 puerperio y retorno al estro. La contribución porcentual combinada del peso al nacer y del intervalo entre partos posee una magnitud similar a la estimada para peso al destete (-34% vs +37%), el cual representa el potencial directo para crecimiento hasta los 7 meses de vida. El impacto de la circunferencia escrotal (+6%) sobre el beneficio económico, se basa en la mayor fertilidad de los toros a campo y en la productividad vitalicia superior en peso al destete que logran los vientres (hermanas enteras, hermanas completas de sangre, medias hermanas y demás relativos) de pubertad temprana al incorporarse antes al ciclo reproductivo. La productividad extra toma valor como incremento en la cantidad de kilogramos comercializados al destete. Cabe aclarar que caracteres relacionados con la recría y terminación de reses no son incluidos en este índice, debido a que los ingresos de los criadores no provienen de la venta de animales para sacrificio. 2. Índice Económico de Engorda El Índice Económico de Engorda (I$E) involucra los caracteres peso al destete, peso final, área de ojo de bife, espesor de grasa dorsal y grado de marmolado (Figura 2), convertidos en términos bio-económicos e incorporando componentes relevantes del ciclo productivo. Entre ellos la ganancia diaria de peso en relación a los costos de producción (consumo y duración total del periodo) e ingresos por venta de las distintas categorías en función de los precios corrientes del mercado y del rendimiento y calidad de carne. Este índice esta fuertemente afectado por el merito genético de los reproductores para velocidad del crecimiento (rapidez o ritmo de desarrollo de los tejidos), extensión o duración del mismo (maduración corporal y tamaño adulto), eficiencia o conversión alimenticia en producto final y composición de las canales (relación entre hueso, músculo y grasa). El peso al destete se correlaciona positivamente con el peso final, sin embargo su contribución en el modelo es mínima (+2%), asumiendo que el sistema de recría y engorda compra becerros, representando esta variable una fuente de insumos y no de ingresos. El carácter peso final (crecimiento post-destete) es el de mayor impacto y se presenta desglosado según la proporción de descendientes estimada para cada reproductor que se termina en categoría consumo (engorda corta) y exportación (recría y engorda larga), resultando +43% vs +26%. Entre ambos grupos existen diferencias en la duración del periodo de engorda, el cual afecta directamente la cantidad de alimento consumido, el peso de sacrificio, el precio de venta y el momento en que se recupera el capital. El área de ojo de bife (+17%) se correlaciona estrechamente con el peso y rendimiento de cortes minoristas de la res, impactando en forma directa sobre el precio al consumidor y los ingresos por venta de novillos y vaquillonas para sacrificio. El espesor de grasa dorsal arroja un valor neutro (±0%) en virtud del balance en las bonificaciones y descuentos para el porcentaje de rendimiento de las reses sacrificadas (dressing percent) y el rendimiento neto de cortes Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 55 despostados. El grado de marmolado impacta con un beneficio económico similar (+7%) a las ecuaciones de calculo actualmente vigentes en los sistemas de pago por base de valores en Australia, Canadá, Estados Unidos y Nueva Zelanda. Figura 4. Contribución porcentual de los caracteres para el I$E 3. Inclusión del riesgo financiero Los resultados de las evaluaciones son predicciones del mérito genético de los animales seleccionados, involucrando incertidumbre respecto a los futuros ingresos provenientes del apareamiento de dichos individuos. Las altas fluctuaciones en la variabilidad de las predicciones lineales insesgadas de mínima varianza (BLUP) conllevan a mayor riesgo financiero. Investigaciones recientes (Pruzzo et al., 2003) introdujeron la metodología financiera de Valor-en-Riesgo (Value-at-Risk, VaR) y déficit esperado (expected shortfall) como procedimiento de ajuste del beneficio esperado por el costo de la incertidumbre en la predicción de los valores genéticos. Dado cierto valor de probabilidad (a) el VaR es el percentil de tamaño (a) dentro de la distribución del beneficio económico futuro. El Valor-enRiesgo Condicional (CVaR) o déficit esperado se traduce como la esperanza estadística del beneficio económico menor o igual al VaR. La metodología consiste en sustraer CVaR del genotipo agregado predicho (mR), obteniéndose así una nueva medida de beneficio denominada valor económico esperado ajustado por riesgo (RAER). Los resultados de la investigación sugieren la necesidad de tomar en cuenta el ajuste por riesgo del beneficio económico esperado, con el objeto de atenuar los efectos de inclusión de animales sobrevaluados. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 56 EVALUACIÓN GENÉTICA MULTICARACTER Capítulo 3 I. Introducción Para llevar a cabo la evaluación genética y la toma de decisiones de selección en el ganado de carne, es necesario describir un modelo de evaluación a partir del cual se obtienen las predicciones de sus méritos genéticos o valores de cría para los caracteres de interés. Un modelo animal es el punto de partida para el desarrollo de PMG que involucren organismos biológicos, siendo la predicción un término generalmente asociado al resultado de un evento futuro. La evaluación genética propiamente dicha comprende la recolección de datos de producción y pedigree de los animales en cuestión, su procesamiento y análisis estadístico, y finalmente la presentación de los resultados en sumarios de razas. El objetivo de este capítulo es presentar las propiedades estadísticas y genéticas de los modelos animales de última generación, e ilustrar la aplicación de los mismos para la selección de reproductores. II. Evaluación genética y relaciones de parentesco El propósito fundamental de la evaluación genética es predecir el mérito genético o valor de cría (VC) animal para uno o más caracteres de importancia económica. El VC es la suma de los efectos aditivos de los genes que determinan un carácter. No es observable directamente y puede predecirse a partir de la información individual, más la de cualquier individuo emparentado. Los animales relacionados genéticamente (emparentados) tienen mayor posibilidad de tener genes en común. En consecuencia, existe una asociación entre sus VC, la cual es medida por la covarianza genética aditiva. Cada animal transmite a su progenie una muestra aleatoria de la mitad de sus alelos, siendo el número de loci que afectan la expresión de un carácter generalmente muy grande. Esto implica asumir un número infinito de loci, o modelo infinitesimal. Al recibir un animal la mitad de los genes de cada uno de sus padres, obtiene la mitad de los VC de ambos. No obstante, existe una fracción del valor de cría que se genera por recombinación, denominada residuo de segregación o residuo mendeliano, denotado con la letra ϕ, de manera tal que la ecuación del valor de cría del animal i, ai es: ai = ½ a s + ½ aD + ϕi donde S y D son los padres de i. La covarianza genética aditiva entre los VC de los individuos x (ax) e y (ay) es igual a cov(ax, ay) = Axy σ2A (Falconer y Mackay, 1996). El valor Axy es la relación aditiva de parentesco entre los dos individuos Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 57 involucrados, dependiendo su magnitud de la proporción de genes en común que poseen los animales x e y. Estos genes no son simplemente iguales sino que además son idénticos por descendencia (copias de un antecesor común). Dado que un padre transmite una muestra aleatoria de la mitad de sus alelos a cada progenie, el valor de Axy entre padre y progenie es de ½, y entre individuos con un solo padre en común es ¼. En la evaluación genética se predicen los VC de q animales, estando las relaciones de parentesco contenidas en una matriz A de orden q × q con elemento i,j igual a Aij. Desde un punto de vista computacional, es más sencillo utilizar procedimientos recursivos para el cálculo de los elementos de A. Sin embargo, para obtener las ecuaciones de modelos mixto de un modelo animal de evaluación genética, se requiere la inversa de la matriz A (A-1). En el caso de archivos con registros de un gran número de animales, A-1 es casi imposible de obtener por inversión directa. En tal situación, aún el cómputo de A podría resultar muy demandante. En 1975, C.R. Henderson descubrió que A-1 puede escribirse directamente de una lista de pedigrees, sin necesidad de formar la matriz A. Este descubrimiento ha sido una de las mayores contribuciones a la aplicación de modelos animales de evaluación genética. Los progenitores que aparecen en la primera generación del pedigree, los individuos más antiguos, son referidos como población base. En la práctica, aún cuando es posible la utilización de las relaciones de parentesco entre animales, no siempre es posible rastrear hacia atrás el pedigree de cada uno de ellos hasta una misma generación anterior. Por lo tanto, en la lista de pedigree puede haber muchos animales con padres no identificados. Este grupo de animales no constituye una población base homogénea, y el desconocimiento de esta situación puede producir un sesgo en las predicciones del valor genético aditivo. Para manejar los datos de animales con información faltante, se asignan dichos animales a grupos genéticos, sobre la base de su año de nacimiento, y se agrega al modelo el efecto fijo de grupo genético. Existen diversas estrategias para la formación y el manejo de grupos genéticos. Una de ellas presentada por Westell (1988), quién propone asignar padres fantasmas a aquellos animales que tienen uno o dos de los padres conocidos. Se asume que cada padre fantasma tiene sólo una progenie y que no está relacionado con los demás animales evaluados. Bajo las condiciones de la Ley de Hardy-Weinberg, el valor de cría esperado de cualquier animal en la población es igual a cero. Sin embargo, en las poblaciones animales se realiza selección, y se observan cambios en los valores de cría promedio a lo largo del tiempo (tendencia genética). Una de las propiedades del modelo animal es que tiene en cuenta automáticamente este cambio. Sin embargo esto no ocurre en la realidad, debido a que no se dispone de información completa con respecto a todas las relaciones de parentesco en el archivo de datos. Los grupos genéticos son las medias de los valores de cría de dos poblaciones distintas, y deben incluirse en el modelo animal como efectos fijos asociados a la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 58 tendencia genética. De esta manera los datos son ajustados apropiadamente a la media de la población a la que pertenece el toro, y no al valor cero. Alternativamente, si este efecto no se incluyera en el modelo, todos los datos serían indiscriminadamente regresados a 0 y los animales más perjudicados o subestimados, serían aquellos pertenecientes a las poblaciones con media genética más alta. Estos individuos son los toros más recientes o más jóvenes. Los grupos genéticos se constituyen en función del año de nacimiento del animal con información incompleta, efectuándose la agrupación solamente con aquellos animales que tienen uno o ambos padres desconocidos o fantasmas. Las relaciones de parentesco conocidas están en la matriz A, tengan o no registro los animales involucrados. De esta manera se ajusta por el efecto de la selección usando toda la información aportada por el pedigree, cuando está disponible, y mediante el efecto de grupo, cuando la información no es completa. III. Modelo animal multicaracter El modelo animal es de naturaleza lineal y mixta, donde los datos son explicados por una serie de efectos ambientales sistemáticos (fijos). Los efectos aleatorios son distintos del error de los VC, cuya covariación es explicada por la matriz A. Inicialmente desarrollado por Henderson y Quaas (1976), el modelo animal de evaluación genética multicaracter aún es la metodología esencial de evaluación de bovinos de carne en todo el mundo. De la resolución de estos modelos mixtos se obtienen predicciones insesgadas BLUP (best linear unbiased prediction) para los efectos fijos y para los VC. En datos normalmente distribuidos del carácter j (j = 1, ..., t) medido en el animal i (i =1, ..., q), el modelo es el siguiente: yij = Xij ‘β j + aij + e ij (1) donde yij, aij, y eij, respectivamente, son la observación, el valor de cría y el error de predicción. El vector βj contiene los efectos fijos para el carácter j y está relacionado con el vector de observaciones por el vector de constantes conocidas Xij’. El valor yij es potencialmente observable directamente, mientras que aij y eij no lo son. Encolumnando las observaciones por animal dentro de cada carácter se obtiene: ⎡ y1 ⎤ ⎢ .. ⎥ y =⎢ ⎥ ⎢y i ⎥ ⎢ ⎥ ⎣y t ⎦ Con el objeto de escribir las ecuaciones de modelo mixto (Henderson, 1984) definiremos como X y Z a las matrices de incidencia que relacionan las observaciones en y con los efectos fijos y los VC, respectivamente, de modo tal que: Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 59 ⎡ X1 ⎢0 X =⎢ ⎢0 ⎢ ⎣0 0 X2 0 0 ... ... Xi ... ⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ Xt ⎦ ⎡Z1 0 ⎢0 Z 2 Z=⎢ ⎢0 0 ⎢ ⎣0 0 0 0 0 ... 0 ⎤ ... 0 ⎥⎥ Zi 0 ⎥ ⎥ ... Z t ⎦ El modelo animal multicarater es entonces igual a: ⎡ y1 ⎤ ⎡ X 1 ⎢ .. ⎥ ⎢ 0 ⎢ ⎥=⎢ ⎢yi ⎥ ⎢ 0 ⎢ ⎥ ⎢ ⎣yt ⎦ ⎣ 0 0 X2 0 0 ... ... Xi ... 0⎤ 0 ⎥⎥ 0⎥ ⎥ Xt ⎦ ⎡β1 ⎤ ⎡ Z1 0 ⎢ .. ⎥ ⎢ 0 Z 2 ⎢ ⎥ +⎢ ⎢β i ⎥ ⎢ 0 0 ⎢ ⎥ ⎢ ⎣βt ⎦ ⎣ 0 0 0 ⎤ ⎡ a1 ⎤ ⎡e1 ⎤ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ .. ⎥ 0 ⎥ ⎢ .. ⎥ ⎢ ⎥ + ⎢ei ⎥ 0 ⎥ ⎢ ai ⎥ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ... Z t ⎦ ⎣ at ⎦ ⎣et ⎦ ... ... Zi La matriz de varianzas y covarianzas de los VC en a es: . ⎡ g1,1A g1,2 A . ⎢g A g A . . 2,2 ⎢ 2,1 ⎢ . . . . Var(a) = ⎢ . . gi,j A ⎢ . ⎢ . . . . ⎢ . ⎣⎢ gt,1A gt,2 A . . g1,t A ⎤ . g2,t A ⎥⎥ . . ⎥ ⎥ = G0 ⊗ A . . ⎥ . . ⎥ ⎥ . gt,t A ⎦⎥ siendo g,jj’ la covarianza genética aditiva entre los caracteres j y j’, si j ≠ j’, o la varianza del carácter j cuando j = j’, y A la matriz de relaciones aditivas entre los q animales, descripta en la sección anterior. Para escribir la varianza de los errores, sea Di,j una matriz diagonal con elementos diagonales iguales a 1, si el animal posee los caracteres i y j, o cero si no posee al menos uno de los dos; todos los elementos fuera de la diagonal son cero. Los elementos r,jj’ son las covarianzas genéticas aditivas entre los caracteres j y j’, si j ≠ j’, o la varianza del carácter j cuando j = j’. Dada estas definiciones la Var(e) es igual a: ⎡ r1,1D1,1 r1,2D1,2 ⎢r D ⎢ 2,1 2,1 r2,2D2,2 ⎢ . . Var(e) = ⎢ . ⎢ . ⎢ . . ⎢ ⎢⎣ rt,1Dt,1 rt,2Dt,2 . . . . . . . ri,jDi,j . . . . Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León . r1,t D1,t ⎤ . r2,t D2,t ⎥⎥ . . ⎥ ⎥ . . ⎥ . . ⎥ ⎥ . rt,t Dt,t ⎥⎦ 60 A partir de todas estas especificaciones, las ecuaciones MME (mixed model equations) son iguales a: ⎡ r1,1X ' X r1,2 X ' X r 1,t X ' X r 1,1 X1 ' Z1 1 t ⎢ 2,1 1 1 2,2 1 2 . r 2,1X 2 ' Z1 ⎢r X 2 ' X1 r X 2 ' X 2 ⎢ t,1 . r t,t X t ' X t . ⎢r X t ' X1 ⎢ 1,1 . . r1,1Z1 ' Z1 + g1,1 A−1 ⎢r Z1 ' X1 ⎢ . . . . ⎢ t,2 t,2 t,1 . r Zt ' Z1 + gt,1 A−1 ⎣⎢ r Zt ' X1 r Zt ' X 2 . . . . . . ⎤ ⎡βˆ ⎤ ⎡ r1,1X ' y ⎤ 1 1 1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 2,2 ⎥ r 2,t X 2 ' Zt ⎥ ⎢βˆ 2 ⎥ ⎢r X 2 ' y 2 ⎥ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ . . ⎥⎢ . ⎥=⎢ ⎥ 1,1 ⎥ r1,t Z1 ' Zt + g1,t A−1 ⎥ ⎢ aˆ1 ⎥ ⎢ r Z1 ' y1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ . ⎥⎢ . ⎥ ⎢ . ⎥ t,t ⎥ r t,t Zt ' Zt + gt,t A−1 ⎥⎦ ⎢⎣ aˆt ⎥⎦ ⎢⎣ r Zt ' y t ⎥⎦ r1,t X1 ' Zt donde los supraíndices indican el elemento (i,j) de las inversas de G0 y R0 = [ri,j]. Este sistema de ecuaciones suele resolverse de manera iterativa empleando métodos como Gauss-Seidel o SOR. Sin embargo, puede resolverse directamente, si la matriz de los coeficientes puede almacenarse en forma rala en memoria RAM. Dado que las predicciones del VC son estimaciones aleatorias de precisión variable en función de la información, suelen ser acompañadas de una medida de precisión. La exactitud (accuracy) es la correlación entre el verdadero valor de cría, o el de la Diferencia Esperada entre Progenie, con su predicción BLUP. Es un valor entre 0 y 1 que indica el grado de confiabilidad de la predicción. Cuanto más cercana a 1 sea, mayor es la seguridad de observar una diferencia con el promedio igual al verdadero valor. En modelos de evaluación multicaracter la exactitud se calcula mediante la expresión: Exactitud = 1 − uu e j ' G0−1 C( i ) e j El vector ej contiene t-1 elementos igual a cero y un 1 en la posición del carácter j; la matriz Cuui corresponde a la porción de orden t × t asociado con los VC del animal i, en la inversa de la matriz de los coeficientes de las MME. Asimismo, G0-1 es la inversa de la matriz de (co)varianzas genético aditivas. Dado que la inversión para obtener Cuu es muchas veces extremadamente costosa, dicha matriz (o elemento diagonal de la misma) es aproximada por diversos procedimientos. IV. Estimación de componentes varianza 1. Modelo con información incompleta Una rasgo esencial del modelo animal multicaracter es que algunos individuos pueden tener registros incompletos para uno o más caracteres. Todos los animales que tienen observaciones respecto de los mismos caracteres (digamos tg Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 61 # t), comparten el mismo patrón de caracteres observados y faltantes. Cada patrón puede representarse por una matriz (Mg) que posee tg filas y t columnas (Dominici et al., 2001), donde g=1, ...G , siendo G el número de patrones en un archivo en particular y n el número total de animales con registros para al menos un carácter. Todos los elementos en cualquier fila de Mg son 0's excepto por un 1 en la columna donde se ubica el carácter observado. Por lo tanto, Mg = It cuando tg = 0. En el supuesto caso que t = 6 y un patrón donde se observan los caracteres 1, 2 y 5, resulta en: Mg ⎡1 0 0 0 0 0⎤ = ⎢⎢0 1 0 0 0 0⎥⎥ ⎢⎣0 0 0 0 1 0⎥⎦ Existen 2t-1diferentes matrices Mg relacionadas con cada uno de los potenciales patrones de datos observados y faltantes. Se hace referencia al patrón con todos los caracteres observados como g = 1, de modo tal que M1 = It. Se asume que el patrón completo se observa en al menos t animales, y se denota como ng al G número de animales que muestran el patrón g, con lo cual n = ∑ ng de modo tal g =1 que n es el número total de animales con al menos un carácter observado. Haciendo referencia al vector y en (1), de modo que las observaciones de cada carácter se aniden en los individuos dentro de cada patrón. Encolumnando los efectos fijos por carácter y los VC por animal dentro del propio carácter, se obtiene el modelo (1) con una notación matricial más compacta: y=Xβ+Za+e (2) Como en la sección anterior, la matriz Z relaciona los datos a los VC dentro del vector a. Para acomodar la presencia de efectos maternos, el orden de a es igual a rq × 1, en vez de rt ×1. La matriz de varianzas y covarianzas de los VC es entonces igual a: . ⎡ g1,1 A g1,2 A . ⎢g A g A . . 2,2 ⎢ 2,1 ⎢ . . . . Var(a) = ⎢ . . gi , j A ⎢ . ⎢ . . . . ⎢ . ⎢⎣ gr ,1 A gr ,2 A . . g1, r A ⎤ . g2, r A ⎥⎥ . . ⎥ ⎥ = G0 ⊗ A . . ⎥ . . ⎥ ⎥ . gr , r A ⎥⎦ Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León (3) 62 donde g,jj’ es la covarianza genética aditiva entre los caracteres j y j’, si j ≠ j’, o la varianza del carácter j cuando j = j’. La matriz A contiene las relaciones aditivas entre los q animales. En la expresión (2), el vector e incluye los errores ordenados por carácter dentro de cada animal y dentro de patrón. Por lo tanto, e(g 1) , e(g 2),..., e(g tg) denotan a los vectores de errores (tg × 1) para los diferentes animales con tg caracteres observados en el patrón g. Dichos errores tienen valor esperado cero y, para el animal i con datos completos, la matriz de varianzas-covarianzas es igual a Var(e(1i) ) = R0 = [rjj’], siendo rjj’ la (co)varianza ambiental entre los caracteres j y j’. Si el animal i’ tiene datos incompletos en el patrón g, la matriz de (co)varianzas es entonces Var(e(i’g)) = MgR0 Mg’. En consecuencia, para el vector e de todos los errores encolumnados, de modo tal que los caracteres se aniden dentro de cada animal y estos dentro de patrón, la matriz de varianzas y covarianzas es igual a: ⎡ I n1 ⊗ M1 R0 M1 ' ⎢ 0 ⎢ ⎢ . R =⎢ . ⎢ ⎢ . ⎢ ⎢ 0 ⎣ G ⊕I g =1 ng 0 . I n2 ⊗ M 2 R0 M 2 ' . . . . . . . 0 . . . ⊗ M g R0 M g ' ⎤ ⎥ 0 ⎥ ⎥ . ⎥ = . ⎥ ⎥ . ⎥ I n G ⊗ M G R0 M G '⎥ ⎦ 0 (4) Si los VC y los errores siguen una distribución normal, la función de densidad conjunta es proporcional a: 1 2 p ( y | β , a , R0 , M 1 ,..., M G )∝⏐R⏐ exp ⎡⎣ − 12 ( y - X β - Za )' R -1( y - X β - Za ) ⎤⎦ - (5) 2. Distribuciones a priori Para evitar que la densidad posterior de los efectos fijos sea impropia (es decir que no integre a 1), se debe emplear una distribución previa para el vector (p × 1) β normal multivariada: β ~ Np (0, K). El objetivo es reflejar escaso o vago conocimiento a priori, con lo cual la matriz K será diagonal con elementos diagonales de valor elevado (por ejemplo, kii > 108). Esta especificación evita la presencia de distribuciones impropias en el modelo mixto (Hobert y Casella, 1996). La densidad a priori de β es entonces proporcional a: 1 p ⎧ p β2 ⎫ p ( β | K )∝⏐∏ kii ⏐ 2 exp ⎨− 12 ∑ i ⎬ i=1 ⎩ i =1 kii ⎭ Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León (6) 63 Los VC para los t caracteres en los q animales se distribuye a priori como a ~ Nrq (0, G0 q A), de modo tal que: q 2 r 2 p ( a | G0 , A )∝⏐G0⏐ ⏐ A⏐ exp - - { − 1 2 a '( G0-1 ⊗ A-1 ) a } (7) La matriz de (co)varianzas aditivas G0 sigue a priori una distribución Wishart invertida (IW): G0 ~ IW (G0*, nA), siendo G0* la matriz de (co)varianzas y nA los grados de credibilidad. Por lo tanto: nA 2 - p ( G 0 | G 0 , n A ) ∝⏐G 0 ⏐ ⏐ A⏐ * * ( n A + r +1) 2 exp { − 1 2 tr ( G 0 *G 0-1 ) } (8) Presentaremos ahora la densidad a priori de R0. Si se hubieran observados todos los datos, en todos los caracteres de cada animal, la densidad previa de R0 hubiese sido IW (R0*, ν), siendo los hiper-parámetros la matriz de (co)varianzas a priori R0* y los grados de credibilidad ν. A los efectos de acomodar todos los patrones de datos faltantes, Cantet et al., (2004) consideraron la siguiente distribución conjugada (es decir que la a priori y la a posteriori tienen una estructura similar) para R0, en base a la propuesta de Kadane y Trader (1987) y de Dominici et al., (2001). La especificación (9) imita la densidad natural conjugada a priori para el problema de inferencia en tg dimensiones de las variables dentro del patrón g: G - p ( R 0 | R 0 , M 1 ,..., M G , ν g ) ∝ ∏⏐M g R 0 M g '⏐ * × exp { ( ν g + 2 t g + 1) g =1 1 − 2 tr ⎡⎣ M g R 0 * M g ' ( M g R 0 M g ') -1 ⎤⎦ 2 } (9) 3. Distribución conjunta a posteriori Multiplicando (5) con (6), (7), (8) y (9), se obtiene la densidad posterior conjunta de todos los parámetros, la cuál es proporcional a: p ( β, a, G0 , R0 | y, M 1 ,..., M G )∝ (10) ⎧ p β2 ⎫ ⏐R⏐ exp ⎡⎣ − 12 ( y - X β - Za )' R -1( y - X β - Za ) ⎤⎦ exp ⎨− 12 ∑ i ⎬ ⎩ i =1 kii ⎭ - exp 1 2 { − G ∏⏐M g =1 1 2 a '( G0-1 ⊗ A-1 ) a - g R0 M g '⏐ } ( ν g + 2 t g +1) 2 - ⏐G0⏐ exp { − 1 2 ( n A + r + q+1) 2 exp { − 1 2 tr (G0*G0-1 ) } tr ⎡⎣ M g R0* M g ' ( M g R0 M g ') -1 ⎤⎦ Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León } 64 Para muestrear de la densidad (10) se puede utilizar un procedimiento híbrido MCMC que combina el algoritmo clásico DA (data augmentation) utilizado para caracteres múltiples normalmente distribuidos propuesto por Van Tassell y Van Vleck (1996) y Sorensen (1996), para β, a y G0, con la especificación conjugada (9) para R0 propuesta por Cantet et al., (2004) a instancias del trabajo de Dominici et al., (2001). 4. Distribuciones posteriores condicionales para β, a y G0 El algoritmo empleado por Van Tassell y Van Vleck (1996) y Sorensen (1996) involucra, en primer lugar, el muestreo de los efectos fijos y los VC. Para ello se considera el siguiente sistema de ecuaciones lineales: ⎡ X ' R -1 X + K -1 ⎢ ⎢ Z ' R -1 X ⎣ ⎡ X ' R -1 y ⎤ ⎤ ⎡βˆ ⎤ ⎥ ⎥⎢ ⎥ = ⎢ ' -1 -1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ' -1 ˆ Z R Z + G0 ⊗ A ⎦ ⎣a ⎦ ⎣Z R y⎦ X ' R -1 Z (11) La expresión (11) es una función de K, G0 y R0, que permite escribir la distribución condicional conjunta posterior de β y de a como sigue: ⎛ ⎡βˆ ⎤ ⎡β ⎤ ⎢ ⎥½G0 , R0 , y ~ N p + qr ⎜ ⎢ ⎥ ⎜ ⎢ aˆ ⎥ ⎣⎢a ⎦⎥ ⎝⎣ ⎦ ⎡ X ' R -1 X + K -1 ,⎢ Z ' R -1 X ⎣ ⎤ ' -1 -1 ⎥ Z R Z + G0 ⊗ A ⎦ X ' R -1 Z −1 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ (12) La densidad normal (12) puede muestrearse por parámetro o por grupo de parámetros (Van Tassell y Van Vleck, 1996). Para muestrear de la distribución posterior condicional de G0, se considera la matriz: -1 ⎡ a 'A-1a a ' A a2 1 ⎢ 1 -1 1 -1 ⎢ a2 'A a 1 a2 'A a2 S=⎢ . . ⎢ ⎢ . . ⎢ -1 -1 ⎣a r ' A a 1 a r 'A a2 . . ai 'A-1a j . . . a 1'A-1a r ⎤ ⎥ . a2 'A-1a r ⎥ ⎥ . . ⎥ ⎥ . . ⎥ -1 . a r 'A a r ⎦ (13) Van Tassell y Van Vleck (1996) observaron que la distribución posterior condicional de G0 es Wishart Invertida con matriz de ponderación (scaling) G0* + S y grados de credibilidad nA + q, de modo tal que: - p ( G0 | y, β, a , R0 )∝⏐G0⏐ ( n A + q + r +1) 2 exp { − 1 2 tr ((G0* +S ) G0-1 ) Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León } (14) 65 5. Distribución posterior condicional de R0 El procedimiento de muestreo de la matriz de (co)varianzas ambientales R0 difiere del algoritmo DA, en el muestreo de las matrices de varianzas y covarianzas (por patrón en vez de muestrearse por errores individuales). Cantet et al., (2004) demostraron que la distribución posterior condicional de R0 es la siguiente densidad: G - p ( R0 | y, β, a , G0 )∝ ∏⏐M g R0 M g '⏐ × exp { ( ν g + ng + 2 t g +1) g =1 − 1 2 tr ⎡⎣( M g R0* M g ' + E g ) ( M g R0 M g ') -1 ⎤⎦ 2 } (15) Dominici et al., (2001) propusieron muestrear la matriz de (co)varianzas de una distribución normal multivariada, mediante un esquema MCMC basado en un análisis recursivo a partir de la distribución Wishart Invertida descripta por Bauwens et al., (1999). Este enfoque es equivalente a caracterizar la expresión (15) como una densidad Wishart Invertida Generalizada (Brown et al., 1994). El algoritmo para muestrear R0 consiste en completar las matrices de hiperparámetros para cada patrón, respecto de sus filas y columnas faltantes. Dicha matriz se indica para el patron g como Rg*, estando compuesta por las submatrices *g *g R *g oo , R om y R mm para los caracteres observados, la covarianza entre observados y faltantes y la (co)varianza entre los caracteres faltantes, respectivamente. Una vez que las matrices Rg* han sido calculadas, se muestrea R0 de una densidad Wishart Invertida con matriz de ponderación igual a la suma de las matrices Rg* obtenidas en el paso anterior. El muestreo de R0 consta de los siguientes pasos: 1. Muestreo de las hiper-covarianzas entre los caracteres observados y faltantes en el patrón g: En este paso se requiere calcular el producto de R *g oo con una matriz muestreada en forma aleatoria: (R ) *g oo -1 *g -1 ⎡ -1 ⎤ R *g o m | R0 , R mm.o ∼ R oo × Ν t g × ( t − t g ) ⎣ R oo R o m , R oo ⊗ R mm.o ⎦ (16) En la práctica, el muestreo de la matriz que sigue una distribución normal matrizvariada en (16) se puede lograr mediante las siguientes operaciones. Primero se multiplica la descomposición de Cholesky de la matriz de (co)varianzas * g −1 (Roo ) ¼ Rmm.o por un vector de variables normales estándar de orden [tg(t-tg)], con la matriz Rmm.o = Rmm - Rmo Roo-1 Rom. El vector aleatorio resultante se transforma en una matriz de orden tg × (t-tg) mediante la inversa de la operación vec: la primer columna de la matriz se forma con los primeros tg elementos del vector, la segunda columna con los tg elementos siguientes, y así sucesivamente hasta terminar con la columna (t-tg). Se observa que Roo, Rmm y Rmo son las submatrices Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 66 −1 Rom , de R0 obtenidas en la iteración previa del muestreo FCG. Posteriormente Roo que es la media de la distribución matriz-variada, se debe sumar a la matriz aleatoria de orden tg × (t - tg). Finalmente, la matriz resultante debe premultiplicarse por R*oo = R0oo* + Eg, que es la matriz de orden tg × tg, de los caracteres observados en el patrón g. La matriz R0oo* contiene las hiper-varianzas y covarianzas de R0*, mientras que la matriz con las sumas de los errores al cuadrado en el patrón g (Eg) se define por Cantet et al., (2004). 2. Muestreo de la matriz de hiper-covarianzas entre los caracteres faltantes en el patrón g: Este paso se realiza muestreando de la siguiente distribución: R *g m m.o | R0 ∼ Wm ( ν g + 2 t , R m m.o ) (17) donde Wm indica la distribución Wishart, R mm.o es la matriz de ponderación y νg son los grados de credibilidad más dos veces el número de caracteres. 3. Cálculo de la matriz de varianzas incondicional entre los caracteres faltantes en el patrón g: Este cálculo se realiza mediante la siguiente fórmula: *g *g *g *g R *g mm = R mm.o + R mo ( R oo ) R om -1 (18) 4. Cálculo de la matriz de hiper-covarianzas: Sea Pg una matriz de permutación que recupera las posiciones de los caracteres observados y faltantes del patrón g, dentro de la matriz de (co)varianzas completa. Por lo tanto, la contribución del patrón g a la matriz de hiper-covarianzas para muestrear R0 es igual a: ⎡ R *g Pg ⎢ *goo ⎣⎢ R mo ⎤ R *g om P ' = R*g *g ⎥ g R mm ⎦⎥ (19) G con lo cual la matriz de hiper-covarianzas completa es igual a ∑R . g =1 * g 5. Muestreo de R0. La matriz R0 se muestrea de: ⎛ p ( R0 | y, β, a , G0 ) ∼ IW ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ G *⎞⎞ ν + n + ( G 1) ( t +1), − ⎜ ∑ Rg ⎟ ⎟⎟ ∑ g g =1 ⎝ g =1 ⎠ ⎠ G (20) 6. Resumen del algoritmo FCG a. Armar y resolver las ecuaciones (11). b. Muestrear β y a de (12). c. Calcular los residuales: e = y - Xβ - Za Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 67 d. Para cada patrón hacer lo siguiente: • • • • Muestrear las hiper-covarianzas entre los caracteres observados y faltantes en el patrón correspondiente, mediante (16); Muestrear la matriz de hiper-covarianzas entre los caracteres faltantes en el patrón correspondiente, usando la distribución Wishart Invertida en (17); Calcular la matriz de varianzas incondicionales entre los caracteres faltantes en el patrón correspondiente, usando (18); Calcular la matriz de hiper-covarianzas para R0 sumando todas las matrices Rg* de modo de obtener G ∑R g =1 * g ; e. Muestrear R0 a partir de (20); f. Calcular S; g. Muestrear G0 de (8), y volver al primer paso. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 68 PROGRESO GENÉTICO ESPERADO Capítulo 4 I. Introducción El propósito de un programa de mejoramiento es obtener poblaciones con genotipos superiores al promedio. Esto se logra aumentando la frecuencia de los genes favorables en la población o redistribuyéndolos en combinaciones genotípicas más productivas. Lo primero se hace efectivo a través de la elección de los individuos que se utilizarán como progenitores (selección), mientras que lo segundo se efectiviza por medio de la forma o sistema en que van a ser apareados dichos progenitores (control de apareamientos). En la práctica, ambas estrategias pueden ser combinadas y realizadas simultáneamente. La selección es un proceso de reproducción diferencial de los individuos que componen una población determinada, de manera tal que algunos tendrán descendencia y otros no; y de los primeros, algunos dejarán más hijos que otros. En la práctica, implica una toma de decisiones basada en información, donde el efecto se traduce en cambiar las frecuencias génicas de la población. En el caso de los caracteres cuantitativos, las frecuencias génicas se encuentran casi completamente encubiertas y no es factible observar este cambio individualmente para los loci involucrados o concernientes a un carácter determinado. En cambio, sí es factible observar los efectos de la selección a través de cambios en la media de la población. Por lo tanto, el verdadero desafío de los PMG es mejorar la media genotípica poblacional en la dirección deseada. Este efecto se conoce como progreso genético o respuesta a la selección. En las especies domésticas, el progreso genético implica la acumulación e incorporación definitiva de genes a la población que se expresan en la medida que los factores ambientales lo permitan. Equivale a un valor genético agregado que se va acumulando con el transcurso de las generaciones. Esta agregación se produce por selección en los propios hatos y por migración de genes favorables de otras poblaciones. En la práctica puede llevarse a cabo una selección efectiva, y sin embargo los resultados aparentes (mediciones fenotípicas) de los hatos mejorados pueden presentar una menor producción en los años subsiguientes, a causa de un deterioro de las condiciones ambientales y de manejo. Esto último ha llevado muchas veces a un descrédito del mejoramiento genético, el cuál sólo se manifiesta si las condiciones ambientales mejoran o al menos permanecen constantes. II. Predicción del progreso genético Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 69 Para cuantificar los cambios introducidos en una raza o población por las distintas prácticas de mejoramiento, es importante tener en cuenta los factores que impactan directamente sobre el progreso genético (ΔG) o respuesta a la selección. Considerando la dimensión tiempo dentro de la ecuación de cálculo, la magnitud del mejoramiento obtenido depende de seis factores: ⎛ depresión consanguínea ⎞ ds × exactitud × h 2 ΔG = − ⎜ ⎟ intervalo generacional ⎝ tamaño efectivo ⎠ • Diferencial de selección (dS): Se define como la diferencia entre el promedio fenotípico de los individuos seleccionados y el promedio de la población. • Exactitud de selección (rAC): Es la correlación entre el verdadero valor genético del carácter y la información o criterio de selección utilizado. • Heredabilidad del carácter (h2): Indica la medida en que las diferencias genéticas entre animales son transmitidas de padres a hijos. • Intervalo generacional (IG): Se define como la edad promedio de los padres al nacimiento de su progenie. • Depresión consanguínea (F): Expresa la reducción en performance de los caracteres de importancia económica que acompaña, en promedio, al incremento del coeficiente de consanguinidad. • Tamaño efectivo (Ne): Se define como el número de individuos para el nivel de aumento de consanguinidad en una población ideal (tamaño efectivo = tamaño real). Los efectos de estos factores se describen en propiedades poblacionales, sin perder de vista el hecho de que la causa subyacente de los mismos es el cambio de las frecuencias génicas. Desde este punto de vista, el control de los apareamientos produce una redistribución de los genes en combinaciones más productivas. Asociado al concepto de selección está el de rechazo, que implica la remoción de los animales inferiores. La elección y la eliminación de animales son presiones que se incrementan o reducen según la intensidad o fuerza ejercida. 1. Diferencial de selección Los animales seleccionados como progenitores en los PMG deben ser superiores al promedio de la población para el carácter considerado. Esta superioridad, se indica a menudo mediante el término diferencial de selección (ds), que es la diferencia entre el promedio del grupo selecto y la media de la población de la cual fueron seleccionados. Aún si los animales no hubieran sido medidos, la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 70 superioridad de los padres selectos puede conocerse a partir de la intensidad de selección y de la variación en el criterio selectivo. Cuanto más pequeña es la fracción de animales selectos, mayor es la intensidad o presión de selección y mayor es el progreso genético. Asimismo, cuanto mayor variación genética exista en la población, más animales se destacarán del promedio y mayor será la superioridad del grupo selecto. Por lo tanto, la intensidad de selección (Is) depende esencialmente de dos factores: la proporción de individuos seleccionados (ds) y la variabilidad del carácter en la población, medida a través de su desvío estándar (Is = ds/σ). Si el criterio de selección es por fenotipo, se utiliza el desvío estándar fenotípico y se predice la superioridad del grupo selecto. Si por el contrario la selección se efectúa por valores genéticos, se predice la superioridad del grupo selecto y solamente la mitad del valor genético de éste pasará a la progenie. Para mantener la viabilidad de los PMG, no es posible seleccionar una menor cantidad de animales que los necesarios para la reposición en hatos o poblaciones de tamaño constante. Esto es particularmente notable en hembras, donde la reposición es siempre mayor que en machos; de los contrario el tamaño de los hatos disminuiría, al refugarse una mayor cantidad de vientres de los que entran como madres. Consecuentemente, la intensidad de selección siempre es mayor en machos, dada la mayor tasa reproductiva y el mayor número de descendientes en comparación con las hembras. Si por el contrario el objetivo es expandir la población, la intensidad de selección se reduce forzosamente junto con el progreso genético. Por lo tanto, el principal factor que determina la intensidad de selección posible es la propia eficiencia reproductiva de la especie. Las prácticas de manejo tienen por supuesto influencia sobre el número de descendientes, pero siempre dentro del límite impuesto por la biología. La inseminación artificial y en menor medida las transferencias embrionarias son técnicas reproductivas que permiten aumentar la intensidad de selección en el ganado bovino para carne. 2. Exactitud de selección Las diferencias observadas entre animales no pasan en su totalidad a la progenie, en tanto que no todas las diferencias se deben al efecto de sus genes. Las predicciones genéticas proporcionan la fracción de dichas diferencias que responden a efectos genéticos aditivos. De estos, solamente el 50% pasa a la progenie. Los parámetros genéticos, junto con la información disponible de cada animal, determinan la exactitud de la predicción genética, y por lo tanto, la exactitud de la selección. La exactitud de la selección (rAC) indica la seguridad o confiabilidad de que un animal con buenos valores fenotípicos también posea buenos valores genéticos. Como la mayoría de los caracteres tienen h2 considerablemente menores a uno, Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 71 siempre existe un margen de error al estimar valores genéticos sobre la base de observaciones fenotípicas. Por lo tanto, la exactitud de la selección depende de la h2 del carácter considerado (√h2), si la selección se basa exclusivamente en la información fenotípica individual. Además, si se utiliza información de parentesco la exactitud aumenta, y este aumento es mucho más significativo cuanto menor sea la h2 del carácter considerado. La exactitud de las predicciones genéticas basadas en la información de parentesco puede ser calculada utilizando la teoría del índice de selección (selection index). En las evaluaciones genéticas actuales efectuadas con la metodología de análisis lineal e insesgada (BLUP) las exactitudes son estimadas a partir de las ecuaciones de modelos mixtos. La selección es mas precisa cuanto mas alta es la correlación entre las predicciones y el verdadero mérito genético de los animales evaluados. Respecto a los caracteres que se miden más de una vez en la vida del animal, la selección basada en mediciones repetidas incrementa la exactitud. Esto es debido a que la h2 de un promedio de varios registros es mayor que la de registros simples. El factor por el cual se multiplica la h2, es n/1+(n-1)r donde n es el número de mediciones y r es la repetibilidad. h 2n = h12 n 1 + (n − 1)r donde, n = número de mediciones r = repetibilidad del carácter h2n = heredabilidad de varios registros h21 = heredabilidad de registros únicos 3. Heredabilidad La heredabilidad (h2) de un carácter es la porción de las diferencias genéticas entre animales (variancia debida a efectos aditivos) que se transmite a la descendencia. La h2 estima hasta que punto la superioridad de los padres seleccionados se repetirá en la progenie. Cuanto mas alta, mayor es la precisión con que la producción individual (medición fenotípica) predice el valor genético de un animal, siendo mas rápido el cambio genético y la respuesta a la selección. Es un parámetro poblacional importante, ya que determina la estrategia a utilizar en el mejoramiento de un determinado carácter. No obstante, es el único factor del progreso genético que no puede controlar el criador. 4 Intervalo generacional El progreso genético que más impacto posee en la eficiencia productiva es el que se obtiene por unidad de tiempo. El intervalo generacional (IG) se define como la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 72 edad promedio de los padres al nacimiento de su progenie. La manera de calcularlo es haciendo un promedio ponderado de la edad de los animales al parto, utilizando como pesos de ponderación el número de crías producidas. La reducción del intervalo entre generaciones es una manera eficiente de aumentar el progreso genético por unidad de tiempo. Esto se logra manteniendo una población que se reproduce a menores edades, lo que automáticamente se traduce en mayores porcentajes de reemplazo. La mayor reposición no es independiente de la proporción seleccionada, ya que mayores proporciones de reemplazo implican seleccionar más animales, surgiendo aquí un cierto antagonismo entre el intervalo generacional y la intensidad de selección. Las prácticas de manejo que propician una mejora en la eficiencia reproductiva, en especial la disminución de edad al primer servicio y primer parto, así como el intervalo entre partos, significan una disminución del intervalo generacional sin comprometer la intensidad de selección. El cambio por selección es más rápido cuanto menos duren los padres en el rodeo, o cuanto más rápido se los reemplace por sementales jóvenes de valor genético superior. No obstante, el mejoramiento genético no es el único factor a considerar en los hatos de registro y de cría comercial. Por lo tanto, la composición óptima por edades resulta generalmente de un compromiso entre varios criterios productivos y económicos. 5. Depresión consanguínea La depresión generada por la consanguinidad (F) reduce la ganancia por selección, siendo su efecto más importante cuanto mayor es el aumento de la endogamia, la cual es inversamente proporcional al tamaño efectivo y al número de padres activos en la población. La consanguinidad ocurre con mayor frecuencia en poblaciones pequeñas, debido a que es más probable en ellas el apareamiento de animales con alguna relación de parentesco. 6. Tamaño efectivo El tamaño efectivo (Ne) es particularmente bajo en razas o poblaciones pequeñas, y en hatos donde pocos padres generan muchos hijos, mientras que el resto de los sementales (la mayor proporción) generan una pequeña cantidad. Al producir los machos mas descendientes que las hembras, se necesitan reservar solamente unos pocos individuos como padres de la generación siguiente. Si esto ocurre, existe una elevada posibilidad de apareamiento de animales con alguna relación de parentesco, independientemente de cuán grande sea la población. El tamaño de una población se mide a través del número de padres utilizados en cada sexo, dependiendo la consanguinidad del tamaño efectivo más que del tamaño real de la población. El tamaño efectivo es igual al tamaño real en poblaciones donde existe y se aparean el mismo número de machos y hembras. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 73 III. Tasa anual de mejoramiento En el ganado bovino para carne existen interacciones y antagonismos entre los factores involucrados en la respuesta anual al mejoramiento genético. La utilización en los PMG de pruebas de progenie como sustituto de las pruebas de performance, permite lograr una mayor exactitud en contraprestación de un aumento del intervalo generacional. La espera de un mayor lapso de tiempo con el propósito de obtener más descendientes, aplicando sobre ellos intensidades de selección más fuertes, se traduce en una mayor respuesta pero en un período de tiempo más prolongado. En ambos casos el progreso por generación se aumenta, disminuyendo concomitantemente el progreso por unidad de tiempo real. Por otro lado, cuanto mayor sea el número de animales que se reemplazan anualmente, menor será el intervalo generacional, pero simultáneamente se reducirá la intensidad de selección porque se requiere reservar muchos más animales para reposición. La inclusión de un mayor número de animales jóvenes en los hatos productivos acorta el intervalo generacional, pero paralelamente implica una menor exactitud de selección, al poseer estos individuos menor información genética disponible. Por lo tanto, a fin de maximizar el progreso por unidad de tiempo, deberá lograrse un balance que comprometa todos los factores mencionados. En los hatos de ganado bovino los machos y las hembras presentan diferentes intensidades de selección, como así también diferentes exactitudes e intervalos generacionales. La predicción de la tasa o respuesta anual de mejoramiento responde a la siguiente ecuación de cálculo: R anual = i m * rAP _ m + i h * rAP _ h IG m + IG h * σA donde, rAP = exactitudes de selección σa = desvío estándar genético aditivo IG = intervalo generacional im e ih = intensidad de selección de machos y hembras IV. Progreso anual esperado A continuación se presenta un ejemplo de predicción de respuesta anual a la selección o progreso genético en hatos de registro para los caracteres peso al destete (PD), aptitud materna (AM), peso al año (PA), circunferencia escrotal (CE), área de ojo de bife (AOB) y grado de marmolado (MAR). La estructura simulada del hato consiste en 100 madres con un período de parición estacionado y un 65% de destete. El número de toros utilizados en empadre natural es de cinco (5%), mientras que un 20% de las vaquillonas reemplazan a las vacas adultas que se Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 74 rechazan anualmente del hato. En promedio se considera un intervalo generacional de 4.0 años para los toros y de 5.5 años para las hembras. La intensidad de selección se basa en la obtención anual de 65 becerros, arrojando valores de 2.1064 y 0.5698 para la población de 33 hembras y 32 machos de reemplazo, respectivamente. Los machos se seleccionan por prueba de progenie con una exactitud del 80% y las hembras por datos de performance con una exactitud igual a la raíz cuadrada de la heredabilidad. Tabla 3. Progreso genético anual esperado en hatos de registro Carácter X Machos X Hembras h2 σa ∆G PD AM PA CE AOB MAR 210 kg 210 kg 340 kg 32 cm 62 cm2 1.5 % 185 kg 185 kg 300 kg 56 cm2 2.0 % 0.30 0.22 0.35 0.50 0.45 0.35 ±17.7 ±5.8 ±36.7 ±2.3 ±3.8 ±1.9 +3.7 kg/año +1.2 kg/año +7.8 kg/año +0.5 cm/año +0.8 cm2/año +0.4 %/año Estos valores indican que utilizando reproductores superiores en mérito genético y exactitud para los caracteres de importancia económica considerados, es posible obtener progresos genéticos significativos en los hatos de registro partiendo de una media poblacional y año base determinados. La respuesta anual a la selección de esta predicción asintótica es observable a través de las expresiones fenotípicas de cada variable en la medida que el medio ambiente permita su expresión. V. Variación de la respuesta selectiva La predicción de la tasa o respuesta anual de mejoramiento proporciona una razonable estimación del progreso genético factible de ser obtenido con un PMG determinado. No obstante, la respuesta efectiva realizada muchas veces es menor como resultado de: 1) Procesos aleatorios y variabilidad propia del programa, 2) Simplificaciones y errores en la fórmula de predicción, y 3) Prácticas sub-óptimas de selección. 1. Procesos aleatorios y variabilidad del programa El proceso de herencia es de naturaleza estocástica, ya que de un padre heterocigota se puede recibir tanto el alelo favorable como el desfavorable. En los caracteres cuantitativos también existe variación dentro de las familias, dado que no todos los hermanos enteros o medios hermanos poseen el mismo genotipo. Además, el medio ambiente y otros efectos aleatorios crean variación adicional impredecible en los fenotipos observados, por lo cuál siempre existe cierta variabilidad en torno a los resultados del proceso de mejora genética. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 75 El resultado del programa será menos variable si el tamaño de la población es lo suficientemente grande, haciendo que los efectos individuales sean más pequeños. El tamaño de la población es entonces un parámetro relevante al determinar la variación de la respuesta selectiva. Dicho tamaño depende del número de machos y hembras efectivamente utilizados y apareados. Los PMG que contemplan la utilización de suficientes machos disminuyen en cierta manera el riesgo, al obtener generalmente un mayor tamaño efectivo de la población, un menor aumento de la consanguinidad y una menor variación en la respuesta esperada. 2. Simplificaciones y errores en la fórmula de predicción La predicción de la respuesta a la selección en un programa de mejoramiento se basa en un conjunto de supuestos concernientes a modelos biológicos y genéticos. Los parámetros biológicos se relacionan con la vida y capacidad productiva de cada animal. Los modelos genéticos se basan en un número casi infinito de loci, y si bien es un modelo teórico, provee predicciones de selección razonablemente precisas. La metodología de cálculo asume que todos los reproductores tienen igual cantidad de progenie, pero en la práctica suele ocurrir que los mejores padres efectivamente producen más descendientes. Se asume asimismo que los candidatos a la selección no están emparentados, pero en realidad lo están, pudiendo ser hermanos enteros o medio hermanos, y esto reduce la intensidad de selección lograda. Los sesgos también pueden ocurrir por la utilización de heredabilidades o correlaciones incorrectas, o bien pueden ser resultado de errores propios en la toma y edición de datos y en la matrices de parentesco (pedigree). Se pueden evitar algunas de estas simplificaciones en la predicción de la respuesta a la selección con modelos más complicados, y esto ha sido motivo de numerosas investigaciones. No obstante, si el objetivo es la comparación de programas alternativos, la metodología de cálculo presentada proporciona una aproximación razonable y robusta. 3. Prácticas sub-óptimas de selección El análisis de los métodos de mejoramiento genético actualmente vigentes, permite detectar ciertas prácticas de selección o políticas sub-óptimas que actúan como limitante del progreso genético. Específicamente se hace referencia al progreso genético de los caracteres directamente responsables de la eficiencia productiva: • Falta de definición clara de los objetivos de selección en términos del producto final. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 76 • • • • • • • • Falta de objetividad y de exactitud en la evaluación de los caracteres productivos. Comparaciones entre animales criados en diferentes condiciones ambientales. Sobre valorización de los pedigrees como indicativo del valor genético individual o de la población. Énfasis en los animales individuales fuera del contexto de la población a la cuál pertenecen. Énfasis exagerado en los resultados de las exposiciones ganaderas como base para el mejoramiento genético de la raza. Importación indiscriminada de material genético que no se ajusta a los sistemas productivos regionales. Sub-utilización de los datos de productividad genética y de las pruebas de progenie. Disociación entre los objetivos de los criadores de ganado de registro y los criadores comerciales. VI. Acumulación del progreso genético en el núcleo Asumiendo que N0 = 0 representa el nivel genético del núcleo de selección al iniciarse el plan de mejoramiento, y ∆Gm y ∆Gf la superioridad genética de machos y hembras selectos, respectivamente, el mérito genético promedio de la generación siguiente será: N1 = ΔGm + ΔGf 2 Asumiendo que esta ganancia puede repetirse y acumularse en cada generación, después de n generaciones se obtendrá: Nn = n(ΔGm + ΔGf ) = nN1 2 Si los intervalos de generación para los dos sexos son Lm y Lf (años) entonces el mejoramiento anual será: ΔG = Así, ΔGm + ΔGf Lm + Lf Ny = yΔG donde, ∆G es la respuesta o progreso por selección, e y el número de unidades transcurridas. El supuesto básico es que el ritmo de progreso logrado en el núcleo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 77 permanecerá constante a través del tiempo, lo cual es poco probable por varias razones; puede reducirse la variabilidad genética, puede fluctuar la intensidad de selección, o pueden aplicarse nuevas técnicas reproductivas e incorporarse a la marcha del plan de selección. VII. Traspaso del progreso genético a otros estratos 1. Traspaso al estrato multiplicador Se parte del supuesto que el núcleo provee machos al estrato multiplicador y que éste último cría sus propias hembras de reemplazo. Se considera además que estos machos son representativos del núcleo, y que los rodeos multiplicadores mantienen intervalos generacionales de cuatro años. Si M0 es constante y la progenie M1 se aparea con machos N0 (previamente se definió que N0 = 0), el nivel genético en el estrato multiplicador sigue la secuencia: 1 1 (Mo + No) = Mo 2 2 1 M 2 = (M1 + N1 ) 2 M1 = Donde N1 = 1∆G, entonces: 1⎛1 1 ⎞ 1 M 2 = ⎜ Mo + ΔG ⎟ = Mo + ΔG 2⎝2 2 ⎠ 4 ya que N1 = 1ΔG M3 = 1 1⎛1 1 5 ⎞ 1⎛1 ⎞ (M 2 + N 2) = ⎜ M 0 + ΔG + 2ΔG ⎟ = ⎜ M 0 + ΔG ⎟ 2 2⎝4 2 2 ⎠ 2⎝4 ⎠ 1 1⎛1 17 17 ⎞ 1 M 4 = ( M 3 + N 3 ) = ⎜ M 0 + ΔG ⎟ = M 0 + Δ G 2 2⎝8 4 8 ⎠ 16 Esto puede expresarse como: 4 3 ⎡ ⎛1⎞ ⎛1⎞ ⎤ M 4 = ⎜ ⎟ M 0 + ⎢ 4 − 2 + ⎜ ⎟ ⎥ ΔG ⎝2⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎥⎦ ⎢⎣ Al hacer esto para 5, 6, ..., e y generaciones, se hace aparente una ley de formación de My My = ( y − 2) ΔG Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 78 La tasa asintótica de cambio My respecto a y es ΔG, igual que en el núcleo. Sin embargo, el estrato multiplicador se retrasa respecto del núcleo en dos unidades de tiempo o dos generaciones, ya que el intervalo generacional se igualó a un año. 2. Traspaso al estrato comercial Se considera que los rodeos multiplicadores a su vez, proveen anualmente machos a los rodeos comerciales, los cuales mantienen sus propias hembras de reposición, y que el intervalo generacional se mantiene en un año. Si C0 es constante y la progenie C1 se aparea con machos M0, entonces: C1 = 1 (C0 + M 0) 2 Operando como en la sección anterior se obtiene: y y y −1 ⎡ ⎛1⎞ ⎛1⎞ ⎛1⎞ ⎤ Cy = ⎜ ⎟ C0 + y ⎜ ⎟ M 0 + ⎢ y − 4 + (y − 2) ⎜ ⎟ ⎥ ΔG ⎝2⎠ ⎝2⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎥⎦ ⎢⎣ Si y se incrementa, entonces: Cy = (y − 4) ΔG De esta manera, los rodeos comerciales también progresan a una tasa similar a la del núcleo genético, pero con un retraso de cuatro generaciones respecto a este último. La Tabla 4 resume la acumulación del progreso genético para una estructura de mejoramiento de tres estratos (núcleo, multiplicador y comercial) con traspaso de genes de machos promedio. Tabla 4. Acumulación del ∆G con traspaso de machos promedio Gen. Núcleo Multiplicador Comercial 0 1 2 3 4 5 • • y 0 ΔG 2ΔG 3ΔG 4ΔG 5ΔG • • yΔG M0 (1/2)M0 (1/4)M0 + (1/2)ΔG (1/8)M0 + [1+(1/4)]ΔG (1/16)M0 + [2+(1/8)]ΔG (1/32)M0 + [3+(1/16)]ΔG • • (y-2) ΔG C0 (1/2)C0 + (1/2)M0 (1/4)C0 + (1/2)M0 (1/8)C0 + (3/8)M0 + (1/4)ΔG (1/16)C0 + (1/4)M0 + (3/4)ΔG (1/32) C0 + (5/32)M0 + (7/16)ΔG • • (y-4) ΔG Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 79 Es importante tener en cuenta que cualquiera sea la diferencia inicial, el retraso del progreso entre estratos se aproximará a una función simple del progreso anual efectuado en el núcleo genético. Si bien el retraso se refiere en realidad a una diferencia genética, es conveniente expresarla en unidades de tiempo. De esta manera la diseminación del progreso puede estudiarse independientemente del método utilizado para lograrlo en el núcleo y de su estructura de edad. En el caso de que el núcleo de selección, y los estratos multiplicador y comercial tengan intervalos generacionales similares, entonces el retraso entre cada estrato será de dos generaciones (Figura 5). En bovinos de carne, pero más aún en bovinos lecheros, la inseminación artificial causa cambios en la estructura jerárquica, haciendo desaparecer el estrato intermedio a través de la inseminación artificial en forma masiva y directamente sobre los hatos comerciales. En caso de que las técnicas de transferencias embrionarias resultasen prácticas y económicas, sería posible el reemplazo total de los estratos inferiores. Figura 5. Progreso genético en esquemas jerárquicos tradicionales Las consideraciones anteriores enfatizan el hecho de que la población genética como un todo, está limitada en su progreso genético, al que realicen los criadores de ganado de registro (núcleos de selección). Por lo tanto, es lógico concentrar los esfuerzos de los programas de mejoramiento genético a nivel nacional o regional, Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 80 detectando y luego implementando esquemas eficientes de selección en los núcleos genéticos situados en el ápice de la estructura. De este modo el progreso genético se diseminará por toda la población y los recursos invertidos en relativamente pocos hatos, serán amortizados en toda la población. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 81 DISEÑO ESTRUCTURAL Y SISTEMAS DE EXPANSIÓN Capítulo 5 I. Introducción Los PMG se concentran en el mejoramiento de las poblaciones de referencia como un todo. Usualmente, esto implica que las actividades relacionadas al programa tienen lugar en diferentes sitios, pero operan en forma coordinada. Esto requiere necesariamente, la interacción y comunicación entre los diversos grupos involucrados; pero finalmente, los productores son quienes perciben el beneficio del MGA logrado por el programa. Se concluye que un aspecto muy importante al iniciar un PMG, es la definición de los roles que desempeñan y la interacción de los grupos de interés (stakeholders) del programa. II. Grupos de interés La cantidad y los roles de los participantes o grupos de interés varían de acuerdo al estado de desarrollo del programa de mejoramiento genético. En los países con programas desarrollados y en funcionamiento, puede haber muchos participantes, cada uno con roles bien definidos. Un aspecto muy importante para iniciar un PMG es identificar y definir los roles y mecanismos de interacción de los participantes claves. Esto último es importante porque si bien las actividades relacionadas al programa tienen lugar en diferentes espacios físicos, los mecanismos son interdependientes con comunicación efectiva entre los grupos de interés (Figura 6). Figura 6. Clasificación de los grupos y subgrupos de interés Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 82 1. Núcleos genéticos Los registros de pedigree y la información genética tienen lugar en los núcleos, donde se seleccionan los propios reproductores y se abastece de ellos a otros integrantes del sistema. Asimismo, existe un intercambio de material genético entre los establecimientos que lo componen. Es recomendable que los núcleos genéticos no participen en investigaciones científicas, pero deben implementar mecanismos de colaboración para asegurar que la información generada en el sistema se analizada, interpretada y utilizada correctamente. El objetivo comercial de los núcleos es la producción y venta de material genético. Se genera un flujo de germoplasma hacia los estratos inferiores, en forma de reproductores, semen y embriones; con el objeto de transportar genes que contribuyan en la próxima generación del estrato inferior. Los núcleos genéticos están además representados por los Sistemas Nacionales de Investigación Agropecuaria (SNIA), las Asociaciones de Criadores y las Cooperativas o Uniones Ganaderas. Se entiende por SNIA, a aquellas organizaciones como las universidades y centros tecnológicos que conduzcan investigación, desarrollen tecnología y propongan políticas de desarrollo. Si el núcleo está formado además por las Asociaciones de Criadores, Cooperativas o Uniones Ganaderas, sus roles en el PMG serán el del núcleo tradicional, más un rol como grupo colaborador. En forma similar los SNIA sumarán roles como grupo colaborador y como grupo generador de planificación y políticas. 2. Hatos participantes Los hatos participantes son los correspondientes a la cría comercial, recría y engorda. Tienen a su cargo la tenencia y el manejo cotidiano de los animales, como así también los sistemas de apareamiento y selección propios de cada unidad productiva. 3. Grupos colaboradores Los grupos colaboradores son importantes, puesto que potencialmente están capacitados para proveer los recursos materiales y humanos adicionales que requirieran los programas de mejoramiento genético. El rol de los SNIA incluye las siguientes funciones: • • • • • • Desarrollo de los objetivos de selección Diseño y evaluación de los PMG Procesamiento de datos y evaluación genética Diseño de los sistemas de apareamientos Entrenamiento, extensión y educación Investigación y desarrollo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 83 Muchas de estas funciones pueden ser desempeñadas por las Asociaciones de Criadores, que operan generalmente vinculando las actividades de núcleos dispersos. Adicionalmente, estas asociaciones están a cargo del registro de los animales del pedigree y de los programas de promoción y protección de la raza. 4. Desarrolladores de políticas y planeamiento Finalmente, las entidades gubernamentales con el apoyo de los SNIA deben actuar como cuerpo de regulación, asegurando que los PMG sean consistentes con los objetivos nacionales y de cada grupo de interés. III. Población involucrada La población bajo mejoramiento es esencialmente un grupo de animales que comparten un determinado pool génico. Estos animales tienen ancestros en común, y en principio se aparean entre sí para mantener el tamaño de la población. Idealmente, dicha población debería ser los suficientemente grande para hacer uso de la variación genética y evitar la depresión consanguínea. Es posible que los objetivos difieran levemente entre los distintos segmentos de la población, siendo deseable de cualquier modo el movimiento de animales e intercambio de material genético entre hatos y sitios de distribución. Desde la perspectiva organizacional, la principal restricción al tamaño de la población es la infraestructura disponible y la posibilidad de una comunicación efectiva entre las localidades y estratos que comprende el programa. La estructura de cría y mejoramiento animal es de tipo jerárquico, determinando el flujo de genes de un sector a otro y condicionando así el progreso genético de la población. Exceptuando el caso de los cruzamientos para explotar el vigor híbrido o para crear nuevas razas, el flujo de genes dentro de una raza o población toma la forma de una estructura piramidal, con el ápice muy agudo y la base sumamente ensanchada. En países con muchas generaciones de selección en especies domésticas, se encuentran en funcionamiento estructuras de mejoramiento genético que distinguen entre los núcleos de selección y los hatos comerciales productores de carne. Esto es importante, ya que si no existe una estructura organizativa que separe los núcleos genéticos de los estratos comerciales, la implementación de los PMG dentro de una raza resulta extremadamente difícil. Más aún, existe el riesgo de que ocurra una pérdida gradual de genotipos adaptados a las condiciones ambientales locales. 1. PMG de un estrato La estructura de mejoramiento más sencilla consiste en una población organizada en un único estrato. Machos y hembras nacen en igual proporción, pudiéndose seleccionar los mejores machos como reproductores, siendo además probable que se necesite retener la totalidad de las hembras nacidas para mantener el Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 84 tamaño de la población. Como en la mayoría de especies la fecundidad de los machos es mucho mayor que la de las hembras, se necesitan menos machos para producir la próxima generación. Las características de este modelo son: • • • • Hembras y machos son reemplazados por su propia progenie Los machos se seleccionan con mayor intensidad Las hembras se seleccionan con menor intensidad, o directamente no pueden seleccionarse Los machos que no sean selectos, no deben utilizarse como reproductores y deben ser refujados. 2. PMG de dos estratos Cuando existe más de un estrato, la selección y el mejoramiento tienen lugar en grupos que generan sus propios reemplazos denominados núcleos genéticos o núcleos de selección, formado por los criadores de ganado de registro. Los productores comerciales obtienen los animales selectos (generalmente machos) a través de compras a los núcleos genéticos, recibiendo así nuevos genes del estrato superior. El modelo de dos estratos se utiliza en muchos sistemas de producción animal y se dispone en forma de una pirámide (Figura 7). Figura 7. PMG de dos estratos En el ápice de la pirámide se encuentra el núcleo, formado por los criadores de ganado de registro que trabajan activamente para seleccionar y mejorar sus hatos. El objetivo es la venta de material genético mejorado a la base comercial, formada por aquellos productores cuyo objetivo es la venta de producto animal. La media genética del estrato comercial es siempre más baja que la del núcleo, aunque el mejoramiento sea realizado a un ritmo o tasa similar. Este proceso se conoce como retraso o demora en el progreso genético (genetic lag). La diferencia se debe a que los criadores de registro utilizan los mejores reproductores para el mejoramiento de sus propios hatos, vendiendo los restantes animales al estrato inferior. En esta estructura hay un flujo descendente de genes y de información del núcleo genético a los hatos comerciales. Concomitantemente, las señales económicas fluyen en forma ascendente desde el sector consumidor hacia los productores, y desde estos últimos a los núcleos de selección. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 85 En los hatos de cría comercial, la utilización de hembras y machos superiores al promedio de los padres usados en el estrato precedente (núcleos genéticos) resulta en un menor retraso en la diseminación del progreso. Se puede reducir la diferencia genética entre el hato comercial y la cría de registro de la que se abastece de reproductores machos, eligiendo éstos dentro de un cierto porcentaje superior. Por ejemplo, si la población general compra padres dentro del 10% superior del hato de registro proveedor, reduce su diferencia genética con éste último de 2.0 a 1.2 ∆G. La inseminación artificial y la transferencia embrionaria son técnicas reproductivas que ayudan a acelerar el proceso de reducción. Luego de varias generaciones y siguiendo sistemáticamente esta estrategia, el progreso genético del hato comercial se estabiliza en el mismo valor del correspondiente al hato de registro. 3. PMG de tres estratos La estructura de mejoramiento es similar a la de los PMG de dos estratos, añadiéndose un eslabón intermedio denominado multiplicador (Figura 8), con el objeto de ampliar el número de machos producidos en el núcleo que muchas veces resulta insuficiente para cubrir las hembras del estrato comercial. Los hatos multiplicadores también tienen como objetivo la venta de reproductores machos y hembras al estrato comercial, adquiriendo los recursos para el mejoramiento genético de los núcleos de selección. Figura 8. PMG de tres estratos El flujo de genes es unidireccional, del núcleo a la base comercial, pasando por el estrato multiplicador. El progreso genético total de la población depende del progreso del núcleo. No obstante, el mérito de los machos que pasan del núcleo al estrato multiplicador puede ser indistinto al mérito genético promedio de los machos retenidos para uso en el núcleo de selección. Una versión alternativa del flujo de genes, es aquella en la cuál los rodeos comerciales obtienen material genético directamente del núcleo de selección, como sucede con la inseminación artificial o a través de la adquisición de reproductores de alta selección genética. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 86 Los rodeos multiplicadores también pueden optar por tener una proporción de padres del núcleo, y el resto a través de un programa de evaluación dentro del mismo nivel multiplicador. En este caso se demuestra que el retraso en el progreso genético se incrementa proporcionalmente a la reducción de la proporción de padres originarios del núcleo. De la misma manera, si los rodeos multiplicadores basan su estrategia de reposición con hembras de selección propia y machos adquiridos del núcleo, coexisten generaciones superpuestas junto a un retraso en la diseminación del progreso entre el núcleo de selección y el estrato multiplicador. 4. PMG de núcleos abiertos En ciertos casos, los reproductores destacados de los estratos inferiores pueden contribuir al núcleo de selección, siempre y cuando su valor genético pueda ser estimado y comparado con los valores predichos en el núcleo genético. Un PMG que se encuentra abierto a los aportes genéticos de los estratos inferiores o colaterales se define técnicamente como un núcleo abierto. En estos sistemas de mejoramiento el progreso genético y la selección de toros se realiza en el núcleo, existiendo además la introducción de madres provenientes de los rodeos participantes. Los sistemas de núcleos abiertos pueden proporcionar hasta un 10% más de progreso genético que un sistema cerrado, ya que se dispone de un mayor número de candidatos a la selección. Sin embargo, la apertura del núcleo no necesariamente reduciría la consanguinidad, debido a que es muy probable que los animales de los estratos inferiores estén emparentados con los del núcleo de selección. Para implementar este sistema sin problemas de organización, los productores deben tener en claro cuáles serían los potenciales beneficios de participar en el programa y qué incentivo recibirían por proporcionar sus mejores animales al núcleo genético. También existen los núcleos genéticos abiertos al aporte de otros núcleos de selección, como sucede en el caso de introducir reproductores, semen y embriones de otras poblaciones seleccionadas (migración genética). En este caso se introducen nuevas familias con renovación del pool génico y reducción de la consanguinidad. Otra ventaja de introducir material genético de otros núcleos de selección, es el mayor nivel genético que generalmente poseen los reproductores especialmente elegidos de los hatos importados. 5. Estructura actual de la industria de mejoramiento Los orígenes de los PMG en bovinos de carne han sido similares a los de porcinos y bovinos de leche, incluyendo el desarrollo de asociaciones de criadores y sus respectivos programas de selección. Dichos programas continúan utilizando como esquemas de trabajo clásicos y más relevantes: Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 87 • • • • • Estaciones de pruebas de comportamiento Selección de núcleos genéticos Pruebas de progenie intra raciales Programas nacionales de evaluación genética Utilización de nuevas técnicas reproductivas Los esquemas no son excluyentes ni necesariamente alternativos, pudiendo coexistir o ser complementarios. Históricamente, se han vinculado los sistemas de producción de carne de tipo extensivo y la segmentación de la industria, a la falta de estructuras operativas integradas. También se han mencionado diferencias de opinión acerca de los cambios deseados y de cómo conducir los programas; pero la mayor dificultad ha radicado en la falta de objetivos precisos de selección y en los sistemas de expansión genética. IV. Sistemas de expansión Los sistemas de expansión permiten diseminar la mejora genética desarrollada en las pruebas de progenie, selección y apareamiento, a los sistemas productivos de manera efectiva y económica. La elección de la estrategia de transferencia necesariamente también involucra el tamaño de la población y debería ser consistente con las decisiones de apareamiento incluidas en el programa. La decisión requiere considerar la cantidad de animales mejorados (volumen) y el mejoramiento genético esperado (magnitud) en unidades productivas promedio. Los beneficios volumen x magnitud relativos a los costos son de importancia fundamental en el diseño de los sistemas de expansión. La elección debería conducir a máximos beneficios netos en el sistema global, de manera tal de generar un adecuado retorno sobre el dinero invertido. En los sistemas reproductivos del ganado bovino para carne, la selección efectiva ocurre sólo en una pequeña fracción del total de hatos que componen la raza o población activa. Por lo tanto, es necesaria la intervención de un segmento de la industria para diseminar en los hatos comerciales la mejora genética que se logra en los núcleos genéticos que lideran la selección. La fase de expansión o multiplicación para el ganado bovino de carne no ha sido en su mayoría caracterizada, pero su rol generalmente está cubierto por aquellos criadores que no practican un programa de selección genética y se suplen de recursos genéticos provenientes de los productores más efectivos. El pié de cría comprendido en la transferencia de los criadores superiores a los multiplicadores, y de éstos a estratos comerciales son normalmente reproductores machos o semen, siendo las hembras de reposición criadas dentro de cada hato y retenidas para posterior apareamiento. Dado que sólo los machos están involucrados en la expansión, el incremento del volumen de animales mejorados es parcialmente comprometido a la mitad de la magnitud del mejoramiento potencial esperado. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 88 La inseminación artificial ha sido la mejor herramienta expansiva para los procedimientos mejorados de selección genética en la industria del ganado lechero. La capacidad de reproducción mejorada tiene su impacto en: 1) Mayor precisión por facilitar la evaluación de reproductores a través de las pruebas de progenie, 2) Mayor presión de selección entre los toros padres evaluados en los sistemas de apareamiento, 3) Los efectos de un sistema de expansión perfeccionado para diseminar la mejora genética en una sola generación. La transferencia embrionaria, el sexado de semen y la clonación tienen el potencial de ofrecer resultados de similar magnitud en la medida que los costos de aplicación se equiparen con los correspondientes a la inseminación artificial. Los sistemas organizados de expansión se presentan como mandatarios para el impacto práctico de los programas de selección genética. Se requieren muchos esfuerzos para diseñar sistemas de multiplicación que sean eficientes. Con una industria segmentada, la retroalimentación financiera del sistema productivo debería retribuir al de la cría y mejoramiento genético por sus gastos y sus importantes contribuciones al sistema productivo. En industrias con muchos participantes, esta retroalimentación financiera es la base necesaria para motivar a los criadores de ganado de registro a liderar los cambios genéticos del sistema. V. Segmentación de la industria La industria del ganado bovino para carne es un sistema de producción segmentado, con cambio de tenencia entre criadores, corrales de engorda y plantas procesadoras (rastros). Los intereses de dichos segmentos no son siempre compatibles, habiendo en general una correlación negativa entre los niveles de prosperidad de cada uno. Gran parte de los cambios de precios internacionales entre la carne vacuna y otras carnes de animales domésticos es debido a la diferencia en costos en la cadena productiva. Los productores de las carnes competentes (pollo y cerdo) han sido más agresivos en reducir los costos de procesamiento y los márgenes de comercialización. La reducción en costos se da en parte por las ventajas naturales de estas especies, con intervalos generacionales más cortos y nacimientos múltiples, que finalmente se traducen en un progreso genético más rápido y mejor adaptación a las preferencias del consumidor. Otras diferencias en los costos de producción están relacionadas con la propia industria de estas especies. En el caso del pollo, y crecientemente en la industria porcina, los animales son producidos y consumidos bajo un sistema vertical integrado con relativamente pocos pasos e intercambios en el proceso. La integración vertical en el ganado bovino para carne brinda la oportunidad y la necesidad de optimizar el sistema productivo desde la concepción de los vientres hasta la obtención del producto final. Este sistema crea además un mecanismo de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 89 retroalimentación informática que permite mejorar la eficiencia y rentabilidad desde el mejoramiento genético hacia todos los eslabones productivos que integran el ciclo (Figura 9). Los costos se absorben dentro del sistema y toda la cadena productiva recupera el beneficio económico al acortarse el tiempo de respuesta a las señales económicas y preferencias del mercado. Figura 9. Diagrama de flujo productivo y retroalimentación informática La implementación de una base de valores para el pago y bonificación de canales permitiría aumentar la consistencia e incrementar la demanda de carnes de alta calidad a un menor costo de producción, mejorando la rentabilidad de toda la cadena productiva e industrial. El concepto de la base de valores considera el valor económico individual de cada animal y no el valor promedio de mercado sobre un grupo de animales (Fioretti, 1997), mejorando la definición de los estándares de calidad correspondientes a las canales y cortes comerciales. Otra ventaja de la base de valores es la cuantificación y trazado con precisión del objeto central de cálculo (animales o canales) sujeto al proceso industrial de partición física que incluye el sacrificio y posterior deshuese. Esto último contrasta con los sistemas productivos de ensamble, donde las variables independientes u objetos centrales de cálculo están representados generalmente por el producto final. La puesta en práctica de un sistema de base de valores permite adaptar las rutinas contables de las industrias manufactureras al proceso de desensamble y Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 90 valuación de canales bovinas, optimizando los costos y beneficios productivos en relación a los programas de mejoramiento genético. VI. Esquema de diseminación propuesto 1. Diseminación del progreso genético El diseño estructural y los sistemas de expansión de los PMG en ganado de carne son quizás los aspectos más importantes de definir y complejos de implementar, tanto en países desarrollados como en los que se encuentran en vías de desarrollo. En los esquemas de diseminación intervienen en mayor o menor medida todos los grupos de interés, incluyendo los núcleos de selección, los ganaderos comerciales, los grupos colaboradores y las instituciones gubernamentales. Figura 10. Esquema de diseminación propuesto La implementación de un esquema de diseminación genética eficiente en el estado de Nuevo León debería contemplar una versión alternativa de la estructura de los PMG de tres estratos (Figura 10). En dicha arquitectura también existe un estrato multiplicador que adquiere recursos genéticos de los núcleos de selección, para proveer luego de machos a los estratos comerciales, pero a la vez estos últimos también obtienen material genético directamente de los núcleos de selección. En los núcleos genéticos se propone definir y desarrollar nuevos objetivos de selección y mejoramiento para las razas de ganado de carne, incluyendo la definición y metodología propuesta en el Capítulo 2 de este trabajo. De esta manera, la selección de los núcleos genéticos se llevaría a cabo mediante la ejecución de los índices económicos de cría (I$C) y engorda (I$E), combinando las predicciones genéticas elaboradas actualmente por los organismos de evaluación nacionales Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 91 (UANL e INIFAP) y los valores económicos derivados de las ecuaciones de beneficio y la inclusión del riesgo financiero. La herramienta expansiva más importante para el logro de la mejora genética es la IA, que se llevará a cabo intensamente en los núcleos de selección junto a programas de TE y migración genética, y en forma masiva y selectiva en los estratos multiplicadores y de cría comercial, respectivamente. La ejecución de esta propuesta permitiría a los estratos multiplicadores aumentar la cantidad y calidad de reproductores, no solamente para cubrir la demanda en Nuevo León, sino para redoblar la oferta a otros estados de México. Asimismo, los criadores comerciales reducirían la diferencia genética con los criadores de registro, acelerando la diseminación del progreso obtenido en los núcleos de selección a través del flujo directo de genes por IA y reproductores con prueba de progenie. Los beneficios del esquema propuesto se capitalizan desde el punto de vista genético, a través del traspaso mas efectivo del progreso hacia la base de la pirámide poblacional, y desde el punto de vista económico, a través de una reducción en los costos de producción y una ampliación en la oferta del material genético mejorado y multiplicado. En tal sentido, se propone para beneficio de los productores de menor envergadura, la creación de estaciones de recría y reproducción, con el objeto de concentrar y estandarizar desde el punto de vista sanitario y zootécnico la recría e inicio del ciclo reproductivo de las vaquillonas. Estas últimas serían inseminadas a temprana edad, controlando su estado corporal y uniformidad en la duración de los servicios, siendo devueltas a los productores de origen con preñez positiva, buen desarrollo y libres de enfermedades que afectan la eficiencia productiva. 2. Optimización del sistema productivo Dentro de los grupos de interés ya existentes se debe moldear la figura de un ente activo, aprovechando la experiencia y participación de muchas institucionales gubernamentales desarrolladoras de políticas y planeamiento, empresas privadas y grupos colaboradores, como la Unión Ganadera Regional de Nuevo León, las Asociaciones de Criadores o la propia Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León. El objetivo de dicho ente(s) u organismo(s) es planificar, coordinar y ejecutar la puesta en marcha de los programas productivos (nutrición, sanidad y reproducción), de regulación y fortalecimiento de mercados y de infraestructura y apoyo de base, que acompañen en tiempo y forma el desarrollo de los PMG propuestos. Dentro de los aspectos más importantes a tener en cuenta para generar, promover y diseminar el progreso genético y la mejora del medio ambiente productivo se incluye: a. Ganado de registro • Mejorar la fertilidad genética del ganado de registro (índices de procreo) a través de biotipos adaptados a los sistemas comerciales de producción. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 92 • • • • • • • • Mejorar la precocidad y longevidad productiva de las madres, imprimiendo en las mismas por selección genética una adecuada aptitud materna. Aumentar los pesos al destete y al año de vida sin aumentar paralelamente el tamaño adulto y los requerimientos de mantenimiento. Mejorar la eficiencia y la conversión alimenticia de las líneas genéticas seleccionadas. Uniformar y fijar un biotipo carnicero adaptado, mejorando paralelamente los caracteres relacionados al rendimiento y calidad de carnes. Implementar junto a las DEPs los objetivos de selección en base a índices económicos de cría (I$C) y engorda (I$E), derivados de las ecuaciones de beneficio y riesgo financiero. Educar a los criadores comerciales sobre el beneficio productivo y económico de la selección y mejoramiento genético, incluyendo el uso de las DEPs y otros parámetros de evaluación. Diseminar en forma efectiva el progreso genético (flujo de genes) del ganado de registro hacia las bases productivas comerciales (cría y engorda), creando la necesidad del mismo dentro del paquete de insumos necesarios para el avance en la mejora productiva. Promover la producción de mayor cantidad y calidad de toros de registro para cubrir la demanda estatal y suplir con rentabilidad la de otros estados del país. b. Cría comercial • • • • • • • • • Prevenir, controlar y erradicar las enfermedades de los hatos ganaderos. Manejar correctamente los agostaderos y campos naturales, respetando la eco-fisiología de las especies valiosas y realizando descansos estratégicos y rejuvenecimiento de la vegetación natural. Promover la implantación de praderas y verdeos, uso del balance forrajero y manejo de la carga animal, acompañados de mejoras en infraestructura, alambrados y oferta de agua animal. Promover el uso de suplementos estratégicos para mejorar la productividad de los agostaderos y campos naturales. Implementar los empadres estacionados, promover la técnica de destete precoz y ajustar la recría de hembras hasta su etapa reproductiva. Implementar prácticas de refugo sobre los vientres subfértiles, sin cría al pié y con historial de malas crianzas y alargamiento del intervalo entre partos. Desarrollar programas de IA y técnicas de IATF, utilizando semen proveniente de sementales de alta selección y calidad genética. Aumentar los índices de procreo y los pesos de los becerros al destete. Encuadrar el tamaño del ganado con los niveles productivos, balanceando los componentes genéticos y los recursos nutricionales disponibles para una mejora físico-financiera del sistema. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 93 • Implementar paquetes metodológicos de evaluación física y económica que permitan la aplicación de enfoques y gestiones empresariales en los ranchos de cría. c. Recría y engorda • • • • • • • Capitalizar la mejora y calidad genética de la cría comercial del estado, adquiriendo o integrando los becerros a los sistemas de recría a pasto y engorda a corral. Limitar el ingreso de becerros provenientes de estados con alta incidencia de enfermedades, disminuyendo los riesgos epidemiológicos y mejorando el status sanitario del estado de Nuevo León. Expandir la recría de becerros en pasturas invernales de alta calidad como recurso competitivo, reduciendo costos de producción y agregándole rentabilidad a todo el sistema. Promover el uso de suplementos estratégicos para mejorar la receptividad de las praderas implantadas, junto con la producción de silaje y sistemas de riego en los suelos de mejor calidad. Mantener la competitividad formulando programas alimenticios menos intensivos, optimizando el uso de subproductos y minimizando la utilización de granos importados. Aumentar los pesos de sacrificio y la productividad en kilos por animal una vez finalizado el ciclo de engorda. Desarrollar programas de integración con los hatos de cría comercial y las plantas de procesamiento industrial y centros de comercialización, aprovechando la figura de las engordas como eslabón intermedio clave y concentrador de la cadena productiva. d. Integración de mercados • • • • • • Mejorar la partición económica e integración comercial de las canales, generando nichos de mercado y de valor agregado a los cortes minoristas. Instrumentar un sistema de base de valores, aumentando la consistencia e incrementando la demanda de carnes de alta calidad a un menor costo. Fomentar la integración productiva y de mercados, la formación de cooperativas, las alianzas estratégicas y las redes directas de comercialización. Promocionar el consumo de la carne producida en el estado, incluyendo los beneficios socio-económicos y la disponibilidad y calidad del producto. Utilización de mercados de futuros y otros instrumentos financieros como fideicomisos ganaderos y fondos de inversión. Liderar enfoques racionales para que las políticas de comercio exterior consideren a la actividad agropecuaria como estratégica para el país, y por lo tanto la protejan y regulen para beneficio del estado y de la nación. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 94 e. Apoyo de base • • • • • • • • Desarrollar políticas de créditos para el sector ganadero a tasas reales de interés acordes con la capacidad de repago de la agro-industria. Implementación de censos agropecuarios y evaluación exhaustiva del uso y de la aptitud productiva real de las tierras del estado. Monitorear y ajustar los sistemas de control y erradicación de enfermedades, reforzando los programas de medicina preventiva y vigilancia epidemiológica. Fortalecer las técnicas de mejoramiento de agostaderos, implantación de praderas y la oferta competitiva de producción de granos y forrajes. Revertir la liquidación de hembras con destino a engordas y posterior sacrificio, aumentando la retención de vientres dentro del estado. Implementación de sistemas de trazabilidad, controlando los movimientos del ganado y generando certificación de origen animal y de los productos alimenticios que se generan a partir de los mismos. Introducción de tecnologías y programas de extensión agropecuaria aplicables a los sectores productivos de mayor impacto económico. Desarrollar políticas de apoyo e incentivos a las unidades y sistemas de producción eficientes y progresistas. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 95 OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS PRODUCTIVOS Capítulo 6 I. Introducción En la mayoría de los países ganaderos la producción de carne esta en estrecha relación con las tecnologías de procesos, mientras que la agricultura (producción de granos) se encuentra más ligada a los paquetes tecnológicos de insumos. Esto significa que la mayoría de las tecnologías de alto impacto en ganadería están relacionadas a bienes no apropiables como el gerenciamiento, trayendo aparejado una mayor dificultad en la generación y adopción de tecnologías, así como un interés diferencial de los propios proveedores de insumos. Cuando se analizan los causales de aumentos importantes en la productividad y rentabilidad de las empresas ganaderas de punta, se fundamentan conceptos de efectividad relacionados con toda la operatividad del ciclo: • • • • • • • • • Alta capacidad de gerenciamiento Aumento en la producción forrajera Uso eficiente del pasto y optimización de la carga animal Manejo reproductivo ajustado del rodeo de cría Adecuado manejo de la suplementación Uso equilibrado del suelo Correcto manejo sanitario, con especial hincapié en las enfermedades venéreas de los hatos de cría. Personal capacitado y consustanciado con el negocio Uso de herramientas de gestión empresarial En base al relevamiento y diagnostico realizado sobre los sistemas de producción de carne vacuna que operan en Nuevo León, se han detectado una serie de elementos que merecen ser tenidos en cuenta para su ajuste y posterior corrección. De esta manera se contribuye a una mejora en la performance e índices productivos de cada sub-actividad, independientemente de la mejora genética que se obtenga a través del planeamiento propuesto. Describir la totalidad de proyectos productivos y de manejo, de infraestructura económica y social, de regulación y fortalecimiento de mercados y de apoyo estratégico de base, escapa a los objetivos de este trabajo. No obstante, se desarrollan conceptos de utilidad en aquellos puntos que fueron considerados de mayor importancia, por ser en su mayoría limitantes ambientales para la expresión de la mejora genética. Las medidas sugeridas pueden dar lugar a la generación de sub-proyectos factibles de ser evaluados por su conveniencia física y económica, incluyendo planes sanitarios, programas de manejo nutricional y reproductivo, incorporación de biotecnología y opciones comerciales y de financiamiento. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 96 II. Sanidad En todo planteo productivo de ganado de carne la sanidad juega un rol fundamental en el logro de la máxima eficiencia. La tendencia actual es cada vez más a intensificar los sistemas de producción, y esto, irremediablemente, trae aparejado un aumento en la aparición de problemas sanitarios ya conocidos y la presentación de casuísticas emergentes que surgen con el aumento de la carga animal o cambios en los hábitos de alimentación. 1. Enfoque nacional Cada vez con mayor intensidad, las enfermedades bovinas constituyen una de las principales barreras para-arancelarias en el comercio internacional de animales, carne y subproductos. La fiebre aftosa, BSE (encefalopatía espongiforme bovina) y la gripe aviar, tienen un impacto micro y macro económico muy importante, desde el cierre de las exportaciones y aumento de costos internos por la implementación de programas de vigilancia epidemiológica, hasta el decomiso de material específico de riesgo de cada animal sacrificado. Las medidas sanitarias, generalmente dictadas por los países desarrollados, son las que más afectan las exportaciones de productos agropecuarios y alimentos. Estos puntos determinan responsabilidades a diferentes niveles, pero básicamente implica un cambio en el enfoque nacional. Sin dejar de lado la producción, debe hacerse hincapié en un enfoque sanitarista que prevenga el ingreso de enfermedades y posterior mantenimiento del status sanitario mediante estricta vigilancia epidemiológica, luego de evaluar la relación costo/beneficio de aceptar o no esas reglamentaciones. Esto último es muy importante, por cuanto, a excepción de las zoonosis donde lo fundamental es el impacto en la salud pública, el control del resto de las enfermedades depende básicamente de obtener un beneficio económico para la población. 2. Enfoque privado Cabe destacar que existen enfermedades que no tienen consecuencias tan marcadas en los mercados, pero que poseen, sin embargo, un importante efecto en la producción al nivel de los hatos privados. Además, existen variaciones regionales en la ocurrencia de distintas enfermedades debido a factores climáticos, tipo de suelos, sistemas de producción predominantes, nivel de intensificación e inmunidad poblacional. El costo directo de la sanidad en una empresa ganadera representa un porcentaje muy bajo en relación con los restantes. No obstante, la ocurrencia de una enfermedad (clínica, subclínica o en forma de brote epidémico) de cualquier origen (infecciosa, metabólica, tóxica o parasitaria) puede causar desde la pérdida de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 97 rentabilidad hasta la quiebra de una empresa ganadera. Dos principios básicos del control y prevención de enfermedades indican que: • Los costos de prevención sanitaria deben ser considerados como una inversión y no como un gasto de producción. • Los programas sanitarios para el control y la erradicación de enfermedades crónicas son de mediano y largo plazo. Es importante tener en cuenta que prevención implica la adopción de medidas para que no ocurra o ingrese una enfermedad a un hato, región o país, y control es la reducción de la presencia de una enfermedad a niveles compatibles con una producción rentable. El control es siempre la etapa previa a la erradicación. En general, las enfermedades de los bovinos se pueden clasificar en cuatro grandes grupos, de acuerdo a la probabilidad de su ocurrencia: a. Las que ocurren siempre. Se las debe considerar indefectiblemente en la planificación como causantes de pérdidas si no se implementan medidas de control. En este grupo se encuentran los parásitos gastrointestinales, la mosca de los cuernos, las garrapatas, los parásitos hematógenos y algunas deficiencias minerales. b. Las que ocurren con alta frecuencia en un establecimiento determinado. Se las debe considerar en la planificación como causantes seguras de pérdidas en algún momento futuro si no se implementan medidas de prevención y control. Ejemplos típicos son las enfermedades asociadas a factores climáticos y de manejo como la hipo-magnesemia, leptospirosis, meteorismo, neumonía, coccidiosis y diarrea neonatal. c. Las que ocurren con baja frecuencia en un establecimiento determinado, pero si ocurren, pueden causar grandes pérdidas a nivel de un hato individual. Este es el caso típico de enfermedades infecciosas endémicas como carbunclo, mancha y enterotoxemia. d. Las ocasionales o de baja incidencia, como las plantas tóxicas, actinomicosis, actinobacilosis y carcinoma ocular. En estos grupos no están consideradas las enfermedades exóticas ni las de importancia para el comercio internacional (aftosa, brucelosis, tuberculosis, BSE, etc.), cuyo control y erradicación debe basarse en la política sanitaria nacional o de estado. La decisión de aplicar medidas preventivas para distintas enfermedades en el ganado vacuno depende de la probabilidad de ocurrencia, de las pérdidas esperadas, de los costos de las medidas de prevención a instaurar, de la probabilidad de que estas medidas sean efectivas y de los beneficios futuros esperados. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 98 III. Manejo nutricional La baja eficiencia de la actividad cría, su lugar en la base de la pirámide de la cadena productiva, su ubicación geográfica marginal y tipo de recursos forrajeros ofrecidos, hacen de la misma una actividad que aprovecha y destina recursos de menor calidad, no aptos para otras categorías de animales más eficientes y rentables. Incluso en USA, donde los alimentos concentrados tienen un bajo precio relativo frente a los forrajes y al precio de la carne, el esquema de producción de cría comercial está basado en el pastoreo. En estos sistemas los becerros son gestados, criados y recriados a pasto, para luego terminarlos a base de granos en los corrales de engorda. La clave está en el manejo de la carga animal. Manejar la carga significa equilibrar la demanda de los animales con las disponibilidades de forraje, maximizando la eficiencia económica de la empresa ganadera. La carga animal constituye la cosechadora de forraje en un establecimiento, siendo el medio fundamental para manejar racionalmente las recursos pastoriles disponibles y para producir y aprovechar la máxima cantidad de forraje. En este marco, los resultados físicos y económicos tienen una respuesta significativa a los esfuerzos de programación de recursos forrajeros básicos y a la programación de fechas de empadre, parto y destete. Carga animal, apotreramiento, aguadas y métodos de pastoreo son elementos imprescindibles para manejar eficientemente los hatos de cría extensivos. Una alta carga animal sin un manejo ordenado termina inevitablemente en sobrepastoreo, deprimiendo la producción de forraje y entrando en un círculo vicioso donde la sobrecarga reduce la propia producción de carne. Por otra parte, el subpastoreo significa perder aprovechamiento y eficiencia en la producción de carne, deprimiendo además paulatina y paralelamente la producción de forraje. En los sistemas extensivos y pastoriles de producción de carne, las mejoras en el manejo nutricional y en la eficiencia productiva se basan en cuatro conceptos: • • • • Mejorar la cantidad y calidad de la oferta forrajera Optimización de la cosecha y aprovechamiento de esa oferta forrajera Correcta utilización de suplementos y concentrados Adaptación de los requerimientos nutricionales de los animales (según fisiología) a las curvas de crecimiento de la base forrajera. 1. Agostaderos El 90% de la producción de ganado bovino del estado de Nuevo León se basa en los agostaderos y campos naturales de manejo extensivo. El sobrepastoreo continuo con criterio extractivo no racional, ha generado profundas modificaciones Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 99 en la vegetación, lo que determina que amplias zonas presenten una marcada disminución en su capacidad forrajera, existiendo áreas altamente degradadas, con escasa o nula disponibilidad de forraje y signos evidentes de erosión. El manejo de los agostaderos y pasturas naturales es básicamente una tecnología de procesos. Los métodos de mejoramiento tienen como objetivo aumentar la productividad mediante una mejora de la oferta forrajera aprovechable y ajuste de la carga animal. Los resultados traen además aparejado una disminución de perdida de suelo por erosión, cobertura del perfil, mayor retención hídrica, acumulación de materia orgánica y nutrientes, y una mayor cantidad y calidad de forraje. Las recomendaciones para el manejo racional de agostaderos incluye: • • • • Utilización del 50% del forraje disponible, dejando siempre un 50% de remanente para asegurar el fortalecimiento y rebrote de especies. Distribuir correctamente el ganado y las aguadas, respetando la ecofisiología de las especies y evitando zonas de sub-pastoreo y sobrepastoreo. Implementar descansos para asegurar cantidad y calidad de forraje, semillado, y reservas y diferimientos de especies. Considerar los métodos de rejuvenecimiento (siembra directa y fertilización utilizando gramíneas nativas), complementando además parte de la superficie con praderas implantadas para aprovechamiento primaveroestival. 2. Praderas y forrajes cultivados La siembra de verdeos anuales tiene como objetivo complementar la oferta forrajera de los agostaderos y praderas de temporal, manteniendo una oferta en la cantidad y calidad de forraje adaptable a la demanda y estado fisiológico del hato. El manejo adecuado de estos pastizales y de las distintas categorías de animales, permite recuperar la capacidad forrajera de áreas degradadas, incrementando la receptibilidad y producción de carne. Por otra parte, la siembra de praderas de temporal en secano o bajo riego permite incrementar de manera significativa la receptividad de los ranchos, mejorar la nutrición del hato en su conjunto, con importantes efectos sobre los indicadores de eficiencia reproductiva, física y económica de las empresas. 3. Métodos de pastoreo Los métodos de pastoreo permiten el aprovechamiento mas eficiente de agostaderos y praderas cultivadas, a través de diferentes modelos organizativos de la superficie, el apotreramiento, la frecuencia e intensidad de los pastoreos (oferta) de acuerdo a los requerimientos de cada categoría (demanda): Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 100 a. Pastoreo continuo (continuous grazing o set-stocking). Es la ocupación prolongada de los animales en la pastura a través del tiempo. Dentro de este último, el método de carga fija ignora la producción estacional forrajera, fluctuando continuamente la presión de pastoreo (número de animales por unidad de forraje disponible). Por otra parte, la carga variable es una forma más racional de pastoreo ya que el ajuste de la misma se realiza siguiendo las fluctuaciones de la producción de forraje. b. Pastoreo rotativo (rotational grazing). Se incluye en esta definición a cualquier manejo en el cuál los animales permanecen por un lapso breve en una subdivisión del área disponible, retornando a intervalos determinados y luego de haber pasado por las demás subdivisiones de pastoreo. La intensidad o categoría de pastoreo rotativo, se define por la frecuencia e intensidad de defoliación, el tamaño de los lotes y la rigidez o flexibilidad del método. Dentro de este sistema existen variantes, incluyendo los pastoreos alternados, en franja y complementarios, siendo factible además dividir las categorías de animales de acuerdo a los requerimientos y etapas productivas. c. Pastoreo preferencial (creep-grazing). Este método permite el acceso de la cría (becerros) a un área de la pastura a la cual no puede acceder simultáneamente la madre. Cuando la cría recibe además un suplemento energético o proteico se define como suplementación de becerros en pastoreo preferencial. d. Pastoreo diferido (deferred grazing). Consiste en aprovechar (generalmente durante el invierno) un área previamente clausurada que se reserva como forraje en pié. También se aplica el término diferido a las clausuras que permiten la reproducción de las especies y posterior resiembra en regiones semiáridas. e. Pastoreo mecánico (mechanical grazing). Consiste en cortar el forraje y luego suministrarlo a los animales, permaneciendo estos en corrales sin acceso a la pastura. 4. Suplementación estratégica La suplementación en pastoreo es una de las principales herramientas para la intensificación de los sistemas ganaderos regionales. Permite corregir dietas desbalanceadas, aumentar la eficiencia de conversión de las pasturas, mejorar la ganancia de peso de los animales y acortar los ciclos de crecimiento y engorda. La suplementación es también una herramienta para aumentar la capacidad de carga de los sistemas productivos, incrementando la eficiencia de utilización de las pasturas y aumentando el nivel de producción por unidad de superficie. Entre los beneficios de incorporar la suplementación a los sistemas productivos se incluye: • • Mejora la utilización y transformación en carne de las pasturas marginales. Permite acortar la longitud de los ciclos productivos. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 101 • • • Incrementa el volumen de producción por unidad de superficie, mejorando la calidad del producto obtenido. Altera la estacionalidad en la comercialización del ganado para sacrificio, permitiendo mayor flexibilidad en la venta y posibilitando el acceso a mercados más exigentes. Mejora el ingreso neto, el margen bruto por hectárea y la velocidad de rotación del capital invertido. El desarrollo de la suplementación está asociado principalmente con la utilización de granos y subproductos agroindustriales regionales, de menor costo y con alta concentración de nutrientes energéticos y proteicos. Estos alimentos pueden ser incorporados fácilmente en programas de alimentación de bovinos a campo. Las deficiencias nutricionales de los bovinos, principalmente durante el período otoño invernal, constituyen el principal factor limitante para intensificar la producción de carne. La base forrajera de los sistemas productivos lo constituyen generalmente las gramíneas, por ello los métodos de suplementación deben estar dirigidos a ampliar las opciones de uso de ese recurso forrajero. La suplementación es una herramienta tecnológica que debe ser cuidadosamente analizada previo a su incorporación. Por sí sola no soluciona los problemas de manejo existentes, por el contrario, sus resultados se potencian cuando se aplica simultáneamente con una tecnología básica de procesos. La incorporación de programas de suplementación modifica el flujo financiero de la empresa, siendo importante planificar su financiamiento total para una adecuada aplicación de la técnica. Además, el nivel de suplementación por cabeza impacta fuertemente sobre los costos de producción; para definirlo es necesario asociarlo con el nivel de ingresos que genera, los precios de venta del producto y la relación existente entre los precios de compra y venta. La alimentación diferenciada de los becerros al pie de la madre permite combinar una mejor utilización de los recursos forrajeros (optima carga animal), un apropiado manejo de las madres (mejor fertilidad) y un aprovechamiento máximo del potencial genético del becerro, con altos índices de crecimiento y buen peso al destete. Existen dos sistemas para lograr estos objetivos. El primero es la suplementación diferenciada del ternero al pie de la madre (creep feeding) con concentrados energéticos y proteicos durante el amamantamiento. El segundo sistema consiste en el pastoreo diferencial (creep grazing), permitiendo al becerro lactante pastorear forraje con altos valores nutritivos al que no tiene acceso la madre. a. Creep feeding El objetivo del creep feeding es suplir la caída en la producción láctea y la falta de calidad forrajera, manteniendo altos niveles de ganancia diaria en los becerros hasta el momento del destete. Cuanto menor sea la ganancia esperada de los Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 102 becerros sin suplementación, mayor será el diferencial de peso y menor el efecto de sustitución de forraje por concentrado al aplicar el creep feeding. Las respuestas diferenciales al creep feeding son mayores cuando los animales testigos se encuentran más lejos de lograr sus ganancias potenciales, situación en que la suplementación tendrá un mayor efecto aditivo y un menor efecto de sustitución. Esta situación se presenta generalmente cuando la oferta forrajera está limitada por baja disponibilidad, baja calidad o alta carga animal. También se produce cuando la producción láctea de la madre es menor por tratarse de vaquillonas primerizas, vacas viejas o simplemente madres con baja capacidad genética para producción de leche. Otro ejemplo es cuando los becerros poseen un alto potencial genético de crecimiento y no logran cubrirlo con el aporte de las pasturas y de la leche materna. b. Creep grazing Este método de suplementación ha demostrado aumentar la performance y la rentabilidad de los planteos de cría comercial. Los mayores beneficios se obtienen cuando el costo del creep grazing se mantiene en niveles aceptables, utilizando la base forrajera antes de establecer pasturas alternativas para lograrlo. No obstante, forrajes de alta calidad tales como las gramíneas templadas pueden ser muy útiles cuando se presentan en otras praderas en rotación dentro del sistema. Los becerros muestran los mayores beneficios del creep grazing a partir de los 150 días de edad, momento en el cuál la curva de lactancia decae en forma importante. Para lograr el máximo aprovechamiento en el consumo de forrajes, el contenido energético de los mismos debe ser alto. No obstante, cuando existe considerable cantidad y calidad de forraje disponible tanto para las madres como para los becerros, las ventajas clásicas de esta técnica no se manifiestan, al no ser el alimento una limitante del sistema. 5. Estimulantes de la flora ruminal Las gramíneas forrajeras del grupo llamado megatérmico ó de carbono cuatro, así como muchas gramíneas que conforman la biomasa de los agostaderos, se caracterizan por producir una alta cantidad y calidad de pasto durante el período primavero-estival, perdiendo notablemente su calidad forrajera durante el invierno. Estos recursos forrajeros se caracterizan pues con los primeros frios su digestibilidad cae a valores cercanos al 55% y menos de 5% de proteína bruta, estando constituidos por una alta proporción de hidratos de carbono estructurales como celulosa y lignina. Dentro de los estimulantes de la flora ruminal se encuentran los blocks de urea, melaza, cloruro de sodio y complejos minerales. La suplementación energéticoproteica de alta degradabilidad ruminal aumenta la población microbiana (flora celulolítica), acelerando la degradación del forraje y la velocidad de pasaje a través del tracto digestivo. Esto último conlleva a un aumento del consumo de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 103 materia seca, incentivando la ingesta de forrajes de muy baja calidad, que de otra manera sería desaprovechado. IV. Manejo reproductivo El objetivo de los hatos de cría comercial es lograr con rentabilidad la mayor cantidad de carne por unidad de superficie. La máxima eficiencia en estos sistemas se logra cuando cada vaca desteta un ternero por año. No es factible intentar mejorar la eficiencia de los hatos de cría a través de herramientas o tecnologías más complejas, si no se posee en primer lugar un ordenamiento del manejo reproductivo. 1. Estacionalidad de empadres La distribución de las preñeces en un rodeo de vacas libre de enfermedades venéreas, en buena condición corporal y con un alto porcentaje de celo diario, indica que el 87% de los vientres quedan preñados en los tres primeros ciclos estruales. Prolongar el empadre más allá de tres meses no es conveniente, pues los becerros que se logran no compensan los problemas de manejo que surgen. Por otra parte, las vacas que repiten celo durante la estación de monta son las sub-fértiles, y en todo hato donde se seleccione por fertilidad, las mismas deben ser eliminadas y reemplazadas. El estacionamiento de la temporada de empadre en los períodos de mayor oferta forrajera, con una duración que no supere los 90 días, es una medida básica para el ordenamiento de los hatos de cría. Existen sobradas ventajas en la aplicación de un programa de empadre estacionado, a saber: • • • • • • • Manejar los requerimientos y la carga animal a través del año Lograr un amamantamiento que no afecte la fertilidad de las hembras Mejorar la atención del personal durante la parición Manejar eficientemente la alimentación de los toros Aplicar racionalmente un plan sanitario Selección de hembras por fertilidad y pesos al destete Obtener un mayor número de becerros uniformes y concentrados en el tiempo Estacionar la temporada de empadre permite entonces tener a todo el hato en el mismo estado fisiológico, con los mismos requerimientos nutricionales, permitiendo el desarrollo de programas sanitarios y de manejo nutricional. Cuanto más corta resulte la temporada de empadre (sin resentir los porcentajes de preñez) más estacionado y eficiente será el manejo del hato. La duración del ciclo estral promedia ±21 días, lo cuál implica que en tres meses las vacas tienen cuatro oportunidades de quedar preñadas, logrando que el intervalo entre partos no supere los 365 días. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 104 En cuanto a la época más conveniente para realizar los empadres, se deben tener en cuenta los requerimientos nutricionales de la vaca de cría y tratar de hacerlos coincidir con la oferta forrajera a lo largo del año. El empadre debe estacionarse en el momento de mayor oferta forrajera, de manera tal que las vacas se encuentren en buena condición corporal y tengan una ovulación normal luego del anestro posparto. Luego del parto, las vacas no sólo deben recuperarse de éste y de las restricciones invernales sufridas, sino que deben amamantar a sus terneros y reiniciar sus ciclos, todo lo cual implica un aumento de sus requerimientos nutricionales. El estacionamiento de los empadres debe además complementarse con el logro de becerras y vaquillonas con buen crecimiento y desarrollo para que ingresen en su etapa reproductiva a temprana edad. Es importante realizarles una revisión previa, que incluye sanidad, peso y condición corporal, y palpación rectal para determinar el desarrollo reproductivo. También es importante tener en cuenta los exámenes andrológicos de los toros padres, incluyendo la detección de problemas físicos, genitales y sanitarios (especialmente enfermedades venéreas). 2. Destete precoz La optimización de los sistemas productivos incluye estrategias de manejo que permitan intensificar los planteos de cría comercial, involucrando probables aumentos en la dotación de vientres por unidad de superficie y mejorando fundamentalmente los índices de procreo. Desde el punto de vista estrictamente nutricional, la lactancia es el estado fisiológico que presenta mayor demanda de nutrientes en los vientres, por lo que una reducción de este período impacta fuertemente sobre los requerimientos globales del rodeo. El destete precoz es una técnica que permite destetar abruptamente becerros entre 60 y 90 días de vida, reemplazando el aporte nutricional de la leche materna con suplementación concentrada, hasta completar la transición del becerro de lactante a rumiante. El principal objetivo de esta técnica es liberar a las madres de los altos requerimientos de lactación para mejorar su performance reproductiva. Se utiliza en aquellos hatos donde el porcentaje de preñez se ve comprometido por la falta de estado y bajo perfil nutricional de las vacas previo al empadre. Cuando la alimentación de un hato se presenta como un factor limitante, ya sea en cantidad o calidad, lo primero que se inhibe es la reanudación de la actividad sexual de los vientres. Las vacas sufren un alargamiento del anestro post-parto que retrasa y disminuye los porcentajes de preñez. El destete precoz permite liberar los requerimientos de lactación de las madres, por lo menos 45 días antes de que termine la temporada de empadre. Al cortar la lactación, bajan abruptamente los requerimientos de las madres (casi un 50%), permitiendo cubrir las necesidades de mantenimiento y reiniciación de la actividad sexual si existe la disponibilidad de suficiente cantidad y calidad de forraje. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 105 La Figura 11 ilustra la comparación de los requerimientos nutricionales en los hatos de cría, en relación al estado fisiológico de las madres y a la producción estacional de pasturas. Aplicando la técnica del destete precoz se acorta drásticamente la lactancia a unos 60-70 días post-parto, disminuyendo bruscamente en las madres (antes de la finalización del servicio) los requerimientos nutricionales de producción y mantenimiento, al estar estos últimos relacionados con los tejidos metabólicamente activos (sistema mamario), la síntesis y degradación proteica (protein turnover) y los demás sistemas fisiológicos de mantenimiento, como el cardio-pulmonar, digestivo y de regulación corporal. Figura 11. Comparación de los destetes tradicional y precoz Otras ventajas que trae aparejado el destete precoz además de la mejora en la estacionalidad y performance reproductiva, son la optimización de la carga animal, aplicación relativamente fácil de programas de IA, rápida recuperación del capital por venta de vacas vacías y una importante mejora de la eficiencia global del sistema. Existe también un sistema patentado de desleche anticipado y desarrollo ruminal, en el cuál el suministro de una dieta sólida específica logra desarrollar totalmente el rúmen de los becerros a muy temprana edad. Esto le permite a las crías prescindir total y abruptamente de la leche materna entre los 14 y 17 días de vida, logrando una armoniosa transición de lactante a rumiante. La función de las madres como organismos alimentadores disminuye sensiblemente, suprimiendo el efecto hormonal de la lactancia y generando una pronta reaparición del ciclo estral. V. Biotecnología Dentro de esta se agrupan aquellos procesos que permiten una mejor manipulación del material genético y que a su vez aumentan la eficiencia Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 106 reproductiva de las especies. Considerando todas las tecnologías potenciales, la inseminación artificial y el transplante embrionario continúan siendo los dos procedimientos que tienen mayor aplicación práctica en los PMG de razas bovinas de carne. La inseminación artificial en ganado lechero ha tenido históricamente el mayor impacto práctico, mientras que en los sistemas extensivos de ganado de carne, la detección y sincronización de celos han limitado la expansión y uso de esta técnica. Las limitantes del mejoramiento genético mediante selección están dadas en gran medida por la tasa reproductiva de los animales de cría y la incertidumbre acerca del verdadero mérito genético de los animales seleccionados. La tasa reproductiva determina el requerimiento mínimo de animales necesarios para la reproducción, mientras que la incertidumbre determina la necesidad de medir el desempeño genético de los animales y de sus parientes. Las tecnologías reproductivas permiten el uso intensivo de los animales genéticamente superiores. En tanto la puesta en práctica de estas tecnologías en mejoramiento animal permiten un cambio genético más rápido, se vuelven más importantes temas tales como la consanguinidad y el mantenimiento de la variación genética. Además de un efecto directo en el progreso genético, debido mayormente a una mayor intensidad de selección y a un incremento de la exactitud, otra consecuencia importante del aumento en las tasas reproductivas es la diseminación más rápida del stock genético superior. La influencia de un padre de alta selección genética es mayor a través de miles de hijos que la transmisión de dicha superioridad a través del servicio natural. Como las tasas reproductivas son básicamente factores multiplicativos en la estructura jerárquica poblacional, cualquier mejora en la reproducción justifica mayores inversiones en mejoramiento a nivel del núcleo de selección. 1. Inseminación Artificial Quizás la forma más rápida y efectiva de diseminar la genética de alta selección en una raza o población determinada es la inseminación artificial (IA). La IA ha estado disponible para los ganaderos de registro y comerciales por varias generaciones, pero sólo un pequeño porcentaje de los mismos utiliza las ventajas de esta técnica. A través de la IA los ganaderos acceden al uso masivo de padres probados, produciendo cambios significativos sobre la composición genética de los hatos y encauzando los programas de selección hacia la dirección correcta. En el ganado bovino para carne y lechero, la IA facilita el intercambio genético entre los núcleos de selección, permitiendo además una rápida diseminación del progreso genético en los estratos de cría comercial. Esto último se puede conjugar además con un esquema de pruebas de progenie para evaluar con mayor exactitud la productividad de los padres que integran dichos núcleos genéticos. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 107 La IA en el ganado lechero ha permitido lograr un progreso genético considerable, teniendo en cuenta las pruebas de progenie a gran escala llevadas a cabo inclusive a nivel nacional. Rendel y Robertson (1950) fueron los primeros en proponer el esquema de las pruebas de progenie a través del uso eficiente de la IA. Las fuentes de progreso genético a través de la IA se pueden atribuir a las vías de pasaje de material genético de una generación a otra (Everett, 1984): padres de padres (43%), madres de padres (33%), padres de madres (18%) y madres de madres (6%). La primera vía es la que más contribuye al ser pocos animales altamente seleccionados, mientras que las madres de padres son seleccionadas generalmente del 2% de la población y con menor exactitud. Las ventajas de la IA son múltiples, variando desde el progreso genético propiamente dicho, hasta la reducción de costos operativos, control sanitario, mejores prácticas de manejo y obtención de productos con valor agregado: • • • • • • • • • • Utilización masiva de padres probados, genéticamente superiores. Acceso a reproductores que no están disponibles para la venta, o que no es factible económicamente la compra y posterior uso en monta natural. Permite controlar el direccionamiento de los programas genéticos, a través del apareamiento específico de machos y hembras. Facilita el intercambio de genes entre los núcleos de selección y estratos inferiores, robusteciendo las conexiones genéticas intra raciales. Reducción de costos de mantenimiento de una gran batería de machos Mayor control sobre los costos relacionados a la reproducción. Control y erradicación de enfermedades reproductivas. Permite la utilización de padres de alta selección aún luego de su muerte. Mayor flexibilidad para la realización de programas de cruzamientos y formación de razas sintéticas. Venta de progenie con valor agregado, producto de padres reconocidos, consistentes e impresores de buenas cualidades genéticas y fenotípicas. a. Sincronización de celos En la mayoría de los países ganaderos el uso de la IA es todavía mínimo debido principalmente a causas relacionadas con el manejo y la ineficiencia en la detección de celos. Probablemente, la alternativa más útil para aumentar el número de animales inseminados es la utilización de protocolos que permitan realizar la IA sin la necesidad de detección de celos, llamada comúnmente inseminación artificial a tiempo fijo (IATF). La ovulación y sincronización de celos es un aspecto fundamental para lograr una IA exitosa. En el caso del tiempo fijo, la sincronización consiste en controlar el cuerpo lúteo, el desarrollo folicular y la ovulación mediante la utilización de dispositivos a base de progesterona o progestágenos. Esto permite manipular la función ovárica de manera tal que el 90% de los animales ovule en un lapso de 24 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 108 horas, permitiendo realizar las inseminaciones de un gran grupo de animales sin tener que hacer detección de celo y logrando índices de preñez similares a los obtenidos con celo natural. b. Inseminación artificial a tiempo fijo La IATF permite la realización de la IA en todas las categorías de vientres de un hato de cría. Con la aplicación de un correcto programa es posible obtener un alto índice de preñez en vaquillonas y vacas secas (60-65%) y en vacas con cría al pié (50-60%). Si posteriormente se controla el retorno al primer celo y se insemina, los índices de preñez aumentan a 70-75% para el primer grupo y 60-65% para el segundo. Este desarrollo constituye un avance de gran importancia para la aplicación de la IA y una herramienta complementaria del semen congelado, que sin duda abre nuevos horizontes para la industria ganadera. Los beneficios de aplicar un programa de IATF, controlado en todos sus aspectos, se pueden resumir en: • • • • • • Acortamiento del período de servicio, aplicado en la mejor época del año de acuerdo al estado de los potreros y al calendario comercial. Concentración de los nacimientos y, por consiguiente, uniformidad del hato. Acceso a padres superiores para todo el hato, aumentando la producción de carne y mejorando la calidad genética de los reemplazos. Menor cantidad de toros para servicio natural, pero de mejor calidad individual para nivelar la producción. En vacas posparto anticipar la salida del anestro y el retorno al celo, acortando el intervalo entre el parto y el primer servicio. Mayor ganancia de kilos por becerro al destete, al anticipar la preñez y aumentar la cabeza de parición. 2. Transferencia de embriones La obtención del primer becerro por transferencia embrionaria (TE) tuvo lugar en el año 1950. Entre la primera transferencia exitosa y la primera aplicación de esta técnica a gran escala transcurrió un considerable lapso de tiempo. Durante la década del 80, los programas MOET (multiple ovulation and embryo transfer) se volvieron más disponibles para su uso en el ganado bovino, resultando en un incremento de la tasa reproductiva de las hembras. La puesta en práctica de programas MOET es relativamente costosa y requiere aptitudes técnicas desarrolladas. La ventaja principal es una mayor selección y aumento de la tasa reproductiva en hembras (incluso las impedidas de reproducirse), junto a una estimación más precisa de los valores genéticos al obtenerse hermanos enteros y más caudal de información de parientes. Los animales poseen un valor de cría predicho razonablemente confiable a edades Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 109 más tempranas, particularmente cuando el carácter está asociado al sexo y se mide solamente en hembras. En la práctica, esto podría resultar en prescindir de la prueba de progenie para la selección de machos, acortando el intervalo generacional e incrementando paralelamente el progreso genético. La principal limitante de la ovulación múltiple y transplante embrionario es el bajo promedio y elevada variabilidad del número de embriones fértiles por hembra. Esta limitante puede ser superada en cierta forma mediante la recolección repetida no-quirúrgica de oocitos de la hembra, para la subsecuentes maduración, fertilización y desarrollo in vitro. Esta tecnología abre el camino para un esquema de apareamiento diferente llamado apareamiento factorial, en el cual tanto hembras como machos son apareados con varios miembros del sexo opuesto, produciendo un gran número de embriones transferibles. Es importante tener en cuenta que tanto la TE como la IA son técnicas de ampliación reproductiva y que per se no promueven o encausan el mejoramiento genético, aunque en muchas oportunidades por motivos comerciales se pretenda conectarlas automáticamente a este último. Obviamente existe un impacto potencial de la TE en el tiempo, ya que si se desarrolla correctamente permite la sustitución total de poblaciones. No obstante, es probable que el costo y las aptitudes necesarias para la implementación de esquemas MOET resulten elevados, y en la mayoría de los casos quizá sea más conveniente invertir estos recursos en requisitos más básicos para el desarrollo de PMG exitosos. Por tales motivos, Nicholas and Smith (1983) propusieron que esta metodología se aplique solamente en los núcleos de selección, con el objeto de diluir sus altos costos en las poblaciones comerciales con bases más amplias. a. Ilustración de programas MOET en ganado lechero La ventaja principal de la ovulación múltiple y transplante embrionario es la mayor selección y aumento de la tasa reproductiva en hembras, siendo factible reducir el número de madres que se necesitan retener para la próxima generación. Al mismo tiempo, esto conduce a un incremento en la cantidad de información fraternal disponible para la predicción de valores genéticos. Los programas MOET conducen a incrementos sustanciales en el progreso genético. Sin embargo, se ha notado que el nivel de consanguinidad también se incrementaría en cierta medida. Actualmente, está claro que hay que considerar el efecto de la selección sobre la varianza aditiva (efecto Bulmer), el efecto de los valores genéticos correlacionados sobre la intensidad de selección y la tasa de consanguinidad. Para ilustrar las consecuencias sobre la tasa reproductiva de las hembras, la Tabla 5 muestra la predicción de la respuesta (ΔP) en desvíos estándar genéticos (σA) y de la tasa de consanguinidad (ΔF) con distintos números de padres (Ns), madres (Nd) y progenie por madre (Np). El número de crías obtenidas en todos los esquemas es constante (128 hembras por generación) y la selección que se lleva a cabo es Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 110 truncada. La contribución de los machos a la respuesta se denota como %M, se selecciona en hembras por producción de leche con una h2 de 0.25 , y el número de machos candidatos a la selección por hembra es Np. Tabla 5. Predicción de la respuesta (ΔP) y tasa de consanguinidad (σA) NS Nd Np %M AG Var Ns Var Np AF 64 32 16 64 32 16 64 32 16 64 64 64 32 32 32 16 16 16 2 2 2 4 4 4 8 8 8 38 50 58 28 40 47 24 35 42 1.58 1.97 2.34 2.13 2.63 2.97 2.60 3.09 3.55 -20% 100% +19% -19% 134% +13% -16% 157% +15% 0.5 1.1 2.4 1.0 2.0 3.9 1.9 3.3 6.9 Fuente: Van Arendonk & Bijma (2003), Theriogenology El incremento del número de crías por madre de dos a ocho, resulta en un 57% de incremento en el progreso genético. Por otra parte, la tasa de consanguinidad es tres veces más alta con ocho crías por hembra que con dos. Reducir a la mitad el número de padres tiene un efecto moderado en ΔG (entre 13 y 20%), en tanto que duplica la tasa de consanguinidad (ΔF). Los efectos en ΔG de reducir el número de madres son mayores que los efectos de observados al reducir el número de padres. b. Reducción del intervalo generacional En el ejemplo anterior, las madres fueron seleccionadas luego de medirse su producción en los hatos lecheros. No obstante, los embriones pueden colectarse a una menor edad, resultando en una disminución aún mayor del intervalo generacional y un aumento paralelo de las tasas de consanguinidad. La correlación entre los valores genéticos de los miembros de la misma familia se incrementa debido a la información disponible de hermanos enteros, no estando disponible la información propia de las hembras, lo cual también aporta al aumento de la tasa de consanguinidad (manteniendo constantes otros parámetros). De ser restringida la tasa de consanguinidad, se espera un incremento mínimo en el progreso genético. Por tal motivo, el intervalo generacional no debe ser considerado como un parámetro de diseño para los PMG, sino que debe surgir como resultado de la selección entre las clases disponibles de edad, limitando la consanguinidad dentro de la raza. 3. Sexado de semen Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 111 En los nacimientos del ganado bovino, la relación natural entre machos y hembras es 51% y 49%, respectivamente, a excepción de la fertilización in vitro, donde aproximadamente el 55% de las crías son machos. Las investigaciones dirigidas a obtener comercialmente semen sexado utilizando citómetros de flujo fueron iniciadas hace 25 años. Tales esfuerzos condujeron a que actualmente el sexo de las crías pueda ser pronosticado con un 85% a 95% de precisión usando semen sexado, es decir espermatozoides que producirán becerros machos o becerros hembras. En los machos, los cromosomas sexuales son responsables del sexo de cada una de sus crías, pudiendo tener dos formas diferentes: X e Y. En cambio, el sexo femenino siempre tiene los cromosomas XX. Por tal motivo, los espermatozoides tienen un cromosoma X o un cromosoma Y, mientras que los óvulos poseen un cromosoma X. El sexo de una cría se determina entonces según el tipo de cromosoma (X o Y) que transmita el toro en el apareamiento; si el óvulo es fertilizado por un espermatozoide X nacerá una becerra (XX) y si es Y será un becerro (YX). Los eyaculados seminales son factibles de ser sexados porque los espermatozoides X (productores de hembras) contienen 3,8% más de ADN que los Y (productores de machos). Esta diferencia es detectada por los citómetros de flujo y por consiguiente es posible separar los espermatozoides X e Y, sin perjudicar la fertilidad del semen. Entre los beneficios que el sexado de semen brinda a los productores tanto de ganado de carne como de leche, se incluye: • • • • • Producción de una óptima proporción de machos (de alto mérito genético) y hembras (para expandir el hato), según las necesidades propias o del mercado. Mayor la presión de selección sobre los hatos, optimizando las ventajas de disponer de animales de alta selección genética. Obtención en transferencias embrionarias de flushings completos de un mismo sexo recudiendo los costos productivos. La disponibilidad de semen sexado puede ser un incentivo económico y una ganancia genética para los criadores que aún no adoptaron la inseminación artificial, impulsando su uso y aprovechamiento. El semen sexado puede comercializarse con un valor agregado muy importante. 4. Clonación de embriones La clonación permite obtener en el laboratorio, a partir de cualquier célula de un animal adulto (también pueden usarse células fetales), un embrión que se transformará en un adulto genéticamente idéntico al dador de la célula original. Para ello, se extrae el núcleo de un óvulo bovino y se lo reemplaza por el núcleo de una célula del animal (donante) que se desea copiar, y que dará la mayor parte Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 112 de la información genética. El ovocito recipiente brindará el ambiente necesario para que el núcleo del donante se transforme y exprese los genes de un embrión, induciendo a este nuevo óvulo a dividirse y cumplir con estas funciones. El embrión logrado luego se implanta en el útero de una receptora y los tiempos biológicos llevarán al nacimiento del nuevo individuo. Cabe destacar que si en el proceso de laboratorio, donde se obtienen los embriones mencionados, se incluye un paso de inserción de un gen humano de interés (reprogramado), la hembra que nazca será capaz de producir y secretar en la leche, una proteína humana para fines terapéuticos e industriales producto de la expresión del gen insertado. Mediante la creación de un gran número de individuos idénticos, la clonación de embriones tiene el potencial de incrementar la exactitud de la selección, ya que cada hembra candidata podrá ser evaluada con el promedio fenotípico de varias copias de sí misma. Sin embargo, al evaluar esquemas con una capacidad limitada de prueba, la evaluación de clones sólo puede lograrse a expensas de una reducción en el número de hermanos enteros y medio hermanos probados, debido a lo cual la clonación sólo tendría un efecto marginal en el progreso genético. Probar individuos clonados en vez de medio hermanos o hermanos enteros provee más información, ya que permite la estimación del término del residuo mendeliano en el valor de cría de cada animal. Asimismo, esta ventaja existe también para caracteres que estén sujetos a interacción genotipo-ambiente, ya que la clonación de embriones permite probar un fenotipo en diferentes condiciones ambientales. 5. Trazabilidad animal Tanto la certificación de los sistemas de producción como la trazabilidad de los alimentos son mecanismos cada vez más importantes para el comercio mundial. No sólo garantizan transparencia en el sistema de producción y comercialización de los productos, sino que permiten a los productores la posibilidad de colocarlos en mercados específicos y más rentables, que exigen la certificación de origen y de los distintos eslabones de la cadena alimentaria. En los sistemas de producción ganadera, la calidad comienza con la identificación de los animales de un establecimiento y en la trazabilidad y rastreo del mismo animal a través de su comercialización y manufacturación en carne. Con la identificación de los animales y su trazabilidad se logra el seguimiento de un producto cárnico, pudiendo remitirse a la zona, establecimiento y lote de procedencia. Las carnes con trazabilidad son el resultado del establecimiento donde nació un animal, donde fue criado y engordado, el rastro donde fue sacrificado y el proceso elaborador al que se sometieron sus productos. De esta manera, cuando los consumidores adquieren un corte de carne, éste debe llevar, junto con él, las garantías de certificaciones avaladas por sistemas de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 113 identificación y trazabilidad confiables, que enmarcan no sólo el origen y procedencia, sino las manipulaciones y procesamientos de la industria transformadora. Los países que deseen mantener un puesto competitivo en el comercio mundial de carnes, están instrumentando sistemas de identificación animal y trazabilidad, buscando no sólo satisfacer estos requisitos, sino promoviéndolos y excluyendo del mercado a quienes no los cumplan. 6. Marcadores moleculares La biotecnología de marcadores moleculares tiene una cantidad de potenciales aplicaciones en bovinos, como los test de parentesco, de enfermedades, de defectos y de características cualitativas como el color (controlado por un solo par de genes) y cuantitativas como la calidad carnicera (controlada por varios pares de genes). En este sentido, los marcadores moleculares para veteado (grasa intramuscular) y terneza fueron los primeros en ser desarrollados y están siendo utilizados para mejorar la calidad de la carne, mientras que los progresos en desarrollar marcadores para otras características, como las reproductivas y las de eficiencia alimenticia, se acelerarán gracias a las herramientas que se están investigando en el proyecto de mapeo genético. Lo importante para los productores es poder determinar en sus hatos las características cuantitativas, es decir las de importancia económica. Su aspecto negativo es que dichas características están controladas por numerosos pares de genes, mientras que lo positivo es que la mayoría de ellas son heredables. Esto ha llevado a numerosos investigadores a desarrollar los denominados marcadores moleculares o marcadores de ADN (ácido desoxirubonucleico) para poder analizarlas genéticamente. Es decir que los marcadores moleculares son especialmente útiles para las características que son costosas o difíciles de medir con precisión en el animal en pie o que se expresan más tarde o únicamente en un determinado sexo. Los genes individuales que influyen sobre las características cuantitativas son conocidos como QTL (quantitative trait loci). Se puede conocer la identidad de estos genes (como los que ocasionan el enanismo o la doble musculatura), pero en la mayoría de los casos sólo se sabe la ubicación general del QTL en un cromosoma. El término marcador es utilizado entonces para inferir que estos genes o secuencias de ADN pueden estar suficientemente ligadas, es decir muy próximas entre sí, al gen principal que se hereda junto con el marcador. Por lo tanto, el efecto del marcador es más consistente cuanto más cercano esté al gen bajo estudio. a. Disponibilidad del mercado Los análisis genéticos en bovinos, basados en el uso de marcadores moleculares, pueden clasificarse en dos categorías. Los directos son los que están fundamentados en las diferencias funcionales específicas del ADN que provoca la Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 114 desigualdad en la característica que se está analizando, mientras que los ligados están basados en las diferencias que hay en los marcadores de ADN que están muy próximos entre sí a los genes que provocan las desigualdades. En la actualidad el mercado ofrece un grupo de análisis genéticos o de ADN basados en el uso de marcadores moleculares (directos o ligados): • • • • • • Determinación, verificación de parentesco y trazabilidad. Desórdenes genéticos, tales como la enfermedad de Pompe, photoporphyria y alfa mannosidosis, y para características morfológicas como coloración del pelaje (colorado o negro), condición de mocho o astado y gen de la doble musculatura. Marmolado o grasa intramuscular, basado en distinguir las diferentes formas del gen de tiroglobulina, conocida por influir sobre la diferenciación y multiplicación de las células grasas. La tiroglobulina es la reserva molecular de las hormonas T3 y T4 producidas por la glándula tiroides. Estas hormonas, entre otras funciones, regulan el metabolismo y almacenamiento de la grasa intramuscular. Terneza, siendo el marcador un gen de calpastatina que está asociado con el proceso de proteo lisis y tiernización de la carne vacuna post-mortem. Regulación del consumo, a través de las clases de proteína leptina que posee el ADN vacuno. Esta proteína regula el consumo y el uso de energía, e indirectamente la producción lechera, el veteado, la ganancia de peso, la fertilidad y la respuesta inmune, entre otros aspectos productivos de alto valor económico. Otros marcadores moleculares bajo estudio son los relacionados con la longevidad productiva, composición lechera, eficiencia de conversión, perfil de ácidos grasos, etc. b. Desarrollo futuro Los actuales análisis genéticos se llevan a cabo con ADN que está presente en casi todas las células del cuerpo. Si los resultados de los análisis de ADN se incorporan a las evaluaciones genéticas nacionales, junto a las Diferencias Esperadas entre Progenie, será beneficioso tener muestras de los reproductores y de la progenie de animales de significativa influencia. La selección donde se encuentran involucrados los marcadores genéticos se denomina selección asistida por marcadores (MAS, marker assisted selection). Las fuentes comunes de ADN son el semen congelado, muestras de sangre en papel, pelos con raíz y sangre fresca y congelada. Las tomas de muestras se recomiendan para los toros padres, madres de toros padres usados en inseminación artificial, ancestros comunes que produjeron toros padres destacados en evaluaciones genéticas, y los descendientes de éstos últimos, y en todos los animales que integran un hato elite de registro. Sobre el uso de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 115 marcadores genéticos, algunos especialistas pronostican para un futuro no muy lejano: • • • • Los rodeos de cría serán evaluados para unos 200 marcadores de ADN, que tomarán en cuenta los genes que afectan el rango completo de productividad, sanidad, bienestar y características de calidad carnicera. Los resultados de los marcadores de ADN serán usados en combinación con la información de pedigree y performance, para evaluar los animales por su mérito genético con propósitos selectivos. Los apareamientos específicos serán encausados para producir marcadores óptimos o ideales en la progenie. Los rodeos de cría de los productores comerciales serán abastecidos con marcadores de ADN, utilizados a su vez para tomar decisiones sobre cómo manejar el ganado de acuerdo a su mérito genético. Numerosos estudios han considerado el progreso genético posible con programas MAS. En conjunción con los tradicionales PMG, los programas MAS pueden utilizarse tanto para reducir el intervalo generacional, como para incrementar la exactitud de la evaluación. Para esta última alternativa, la utilidad se presenta principalmente en los caracteres de baja heredabilidad, mientras que en los caracteres ligados al sexo, la utilidad puede capitalizarse en la reducción del intervalo generacional. Se estima que un procedimiento de selección de toros jóvenes en dos etapas; selección (screening) de terneros machos para tipificación genética (QTL), seguido por una prueba de progenie de aquellos terneros seleccionados, aportaría un incremento posible en el progreso genético de aproximadamente un 25% más que las pruebas de progenie tradicionales de los PMG. VI. Financiamiento y comercialización 1. Fideicomisos ganaderos Se tratan de eficientes estructuras de financiamiento de negocios para el sector agropecuario. Este tipo de financiamiento se orienta a asegurar un sistema de crédito más accesible y barato que el bancario y adaptable a las características productivas del negocio ganadero. La figura del fideicomiso es una alternativa atractiva para poder acceder a recursos provistos por fondos de inversión privada y/o de distintos sectores que actúan en el mercado de capitales. Esta herramienta apunta a generar un vehículo financiero que ofrezca recursos para financiar a productores que tengan como actividades principales la cría y la engorda de bovinos de carne. El fideicomiso garantiza el medio para poder vincular a productores con el dinero de los inversionistas, generando un negocio que tendrá como fin la adquisición del Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 116 ganado por parte del productor y la retribución de una renta proporcional al capital invertido por parte de los inversionistas. El Programa de Competitividad y Modelo de Negocio en la Cadena Global de Valor del Sector Bovino de Nuevo León contiene un detallado esquema de los fideicomisos que están activos a nivel federal y estatal. 2. Mercado de futuros y opciones El principal objetivo de los mercados de futuros es posibilitar la cobertura ante cambios desfavorables en los rangos de precios. Este mecanismo hace posible que quienes deseen minimizar el riesgo puedan transferirlo a quienes estén dispuestos a asumirlo. La realización de coberturas de precios por parte de los participantes de la cadena de comercialización de ganado tiene amplia difusión en los Estados Unidos. El mercado de referencia en ese país se denomina Chicago Mercantile Exchange. En este mercado se opera desde 1964 un contrato sobre novillos denominado Live Cattle y desde 1971 un contrato sobre becerros denominado Feeder Cattle. El primero es un contrato con entrega, mientras que el segundo se trata de un índice, y por lo tanto su ajuste al vencimiento es por diferencias en efectivo (cash settlement). Cualquier medida tendiente a incentivar el desarrollo de mercados de futuros y opciones será ventajosa para todos los actores que participan en la cadena de valor de la carne vacuna. La existencia de precios de insumos y productos más estables y menos expuestos a variaciones, impactará en la rentabilidad y estabilidad de las empresas ya que podrán planificar y proyectar a más largo plazo y con menor riesgo e incertidumbre sus operaciones productivas. 3. Comercio exterior En los últimos años el NAFTA, la devaluación del peso mexicano y las condiciones climáticas han suscitado importantes cambios en la planta productiva nacional. El continuo incremento de las importaciones, sin un crecimiento equiparable de la producción nacional y de las exportaciones, con el consecuente crecimiento del déficit de la balanza comercial, ha colocado al mercado propiamente dicho como eje de la problemática ganadera. Las exportaciones a USA de ganado en pié condiciona la cantidad y la calidad genética de la materia prima para las engordas nacionales. México cede becerros de primera selección (procedentes de hatos mejorados del norte del país), que en términos de costos (tiempo y capital) son muy valiosos, y pierde la oportunidad de agregarles valor y reactivar muchos procesos productivos e industriales. Entre los eslabones económicos se incluye desde la ganancia física de peso (engorda), hasta el sacrificio, deshuesado, empacado, distribución, logística y Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 117 aprovechamiento de subproductos (cueros y menudencias) para suplir numerosas industrias. Tabla 6. Comercio exterior de ganado y carne vacuna en México Indicador 2000 2001 2002 2003 2004 Producción (mill./ton.) Consumo (mill./ton.) Déficit (miles/toneladas) Importación (mill./U$S) 1.41 1.79 383 766 1.44 1.83 391 994 1.45 1.89 442 1,056 1.45 1.85 404 1,013 Exportación (mill./cabezas) Exportación (millones/U$S) Equivalente (miles/ton.) 1.22 600 366 1.23 609 369 1.24 520 372 1.34 663 402 Autosuficiencia (estimada) 96% 94% 84% 99% 2005 Fuente: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO, 2006) and Cattle Fax La Tabla 6 muestra para el año 2003 un déficit real de carne vacuna en México de unas 404 mil toneladas. Sobre las 1.45 millones de toneladas producidas a nivel nacional, el cociente indica que para dicho año el nivel de autosuficiencia mexicano es del 82%. La diferencia debe ser importada principalmente de USA y Canadá. México llevó a cabo exportaciones durante el año de referencia por 1.34 millones de becerros para engorda al sur de USA por valores estimados de U$S 663 millones (animales de 205 kilos o 450 libras promedio x U$S 110/cwt). Paralelamente realizó importaciones de productos cárnicos por valores de U$S 1,013 millones, generando una balanza comercial negativa (U$S -400 millones) y afectando a la planta productiva a través de la contracción de precios al productor nacional. Si por el contrario dichos becerros se engordaran y sacrificaran en México, además del beneficio industrial integrado anteriormente descrito, se obtendrían niveles de autosuficiencia superiores al 95% (calculado en base a animales para sacrificio de 550 kilos con un rendimiento promedio del 60%). Esto último es totalmente factible en México, ya que actualmente la industria de la engorda utiliza solamente del 60 al 70% de su capacidad instalada y los rastros TIF trabajan a menos del 50% y 10%, respectivamente, de su capacidad real de sacrificio y procesamiento para corte y deshuese. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 118 MODELOS Y ANÁLISIS ECONÓMICO Capítulo 7 I. Introducción La formulación del proyecto económico (evaluación ex-ante) define la estructura o lógica interna del mismo, lo cuál implica en la práctica unir el proyecto a los objetivos propuestos, y determinar los pasos a seguir para obtener una solución eficaz. Los árboles de decisión son esquemas donde se plantean las diferentes alternativas que enfrenta el proyecto, cada una con su probabilidad de ocurrencia y con sus respectivos resultados probables. Esta herramienta es de utilidad para introducir situaciones secuenciales cuando el proyecto tiene un desarrollo en etapas. La evaluación ex-post constituye la última etapa del análisis en la cuál se evalúan los resultados finales luego de su consolidación. Se define como proyecto a todo conjunto metódico de actividades planificadas y relacionadas entre sí, que utilizan recursos para generar productos y alcanzar objetivos definidos en un lapso de tiempo determinado. II. Metodología de análisis En base al relevamiento y diagnóstico de los sistemas de cría y engorda en el estado de Nuevo León, se construyeron modelos dinámicos de simulación que intentan reflejar como operan estos segmentos desde el punto de vista físico y económico. Un modelo se define como una abstracción del sistema real, propuesto con el fin de estudiar la reacción del propio sistema a impulsos endógenos o exógenos. Más específicamente, interesa cuantificar la reacción de la producción y rentabilidad frente a un mejoramiento genético y de manejo de los animales que componen la población bajo estudio. Sobre estos mismos modelos posteriormente se efectuó un análisis de sensibilidad unidimensional a través de correlaciones simples y múltiples (TopRank) y de sensibilidad multidimensional bajo la metodología de MonteCarlo (@Risk), con el objeto de identificar, cuantificar y ordenar los indicadores que frente a diversos cambios causan mayor impacto sobre los resultados (margen bruto anual). El riesgo se define como la variabilidad de los flujos de beneficios y costos (y por ende de los rendimientos) de un proyecto con un horizonte en el tiempo. La evaluación económica se basa en el cálculo de saldos proyectados o beneficios netos incrementales anuales que se generan entre la situación con proyecto y la situación sin proyecto (actual) durante el período evaluado. Sobre el flujo de saldos que genera el proyecto, se calculan como indicadores el valor actualizado neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y la relación beneficio/costo. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 119 El VAN mide el excedente absoluto de los beneficios (o ingresos) sobre los costos, actualizados a una tasa de interés de acuerdo al costo de oportunidad del capital. En este caso se asumieron dos tasas reales anuales (4 y 10%), teniendo en cuenta un rango de proyecciones sobre inflación y las tasas nominales de interés en México para los próximos 10 años. La TIR esta íntimamente relacionada con el VAN, y se define como la tasa de actualización que anula al valor actual de los beneficios netos incrementales, siendo equivalente a la tasa de actualización en la cual el VAN es igual a cero y representando el interés máximo que puede pagar un proyecto por los recursos invertidos. La relación beneficio/costo se obtiene del cociente del valor actualizado de la corriente o flujo de ingresos incrementales por el valor actual de la corriente de costos incrementales, en base a las tasas reales anuales del 4 y 10% utilizadas para el cálculo del VAN. Cuando la relación es igual a uno, significa que los beneficios y costos actualizados se neutralizan recuperando la inversión. III. Cría comercial 1. Supuestos del modelo Dentro de los parámetros de producción (Tabla 7) se considera un establecimiento de 5,000 hectáreas con un hato de 200 vientres en servicio, incluyendo vacas y vaquillonas en edad reproductiva. Los recursos forrajeros se basan en el aprovechamiento exclusivamente de agostaderos y campos naturales, con una receptividad promedio anual de 25 hectáreas por unidad animal. El manejo reproductivo se basa en empadres naturales con un 5% de toros, obteniéndose una preñez promedio del 58%, una parición promedio del 55% y un destete promedio del 52% sobre vientres en empadre. Las distocias y la mortandad de becerros ascienden por separado al 1 y 7%, respectivamente. El rechazo anual de hembras es por edad y fertilidad (17%), reteniendo un 20% de las becerras destetadas para reposición. En cuanto a los toros padres el rechazo anual es del 1%, siendo reemplazado por compras de nuevos reproductores que aprovechan los subsidios del Programa Ganado Mejor. Los ingresos anuales son generados por la venta de becerros y becerras al destete (salvo aquellas retenidas para reposición), vacas y toros de descarte, y los apoyos financieros del Progan (Programa de Estímulos a la Productividad Ganadera) y del Programa Ganado Mejor. Los precios de venta de los becerros fueron fijados en $25/kilo con un peso promedio de 173 kilos netos, mientras que para las becerras el precio de venta se estableció en $20/kg con un peso promedio de 160 kilos netos. La vacas y los toros de descarte se asumen con un peso y precio promedio de venta de 450 y 700 kilos, y $10/kilo y $12/kilo, respectivamente. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 120 En el rubro suplementación se considera solamente el costo de la mezcla mineral para la cría de becerros y recría de vaquillonas de reposición. En los gastos de estructura se incluyen aquellos independientes del nivel productivo; impuestos y tasas, energía eléctrica, combustibles, reparaciones, viáticos, etc., no siendo considerados en el cálculo del margen bruto anual. La producción de carne se ubica en 5,3 kilos por hectárea y por año, siendo éste uno de los indicadores de eficiencia física que mejor resume los aspectos de manejo alimenticio (carga animal), sanitario y reproductivo de los hatos de cría. 2. Variables de mayor impacto La Tabla 8 muestra el ranking de las variables evaluadas y su grado de asociación con el margen bruto anual, ilustrando sobre el nivel de importancia e impacto que posee cada una de ellas sobre dicho indicador. De esta manera es posible concentrar los esfuerzos de gestión en determinados parámetros ó variables con el objeto de mejorar eficientemente los márgenes de rentabilidad. Tabla 8. Análisis de sensibilidad unidimensional de cría Ranking Nombre de la variable Sensibilidad #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 43.6% -43.6% 42.3% -40.5% 25.3% 25.2% 18.0% 18.0% 17.9% -14.1% Porcentaje de destete Receptividad Hectáreas totales Gastos de personal Precio de venta del becerro Peso de venta del becerro Porcentaje de descarte de vacas Precio de vacas de descarte Peso de vacas de descarte Porcentaje de reposición de vaquillonas El análisis de sensibilidad unidimensional construido en base a modelos de correlaciones simples y múltiples ordena a la siguientes variables como de mayor importancia sobre los resultados físicos y económicos de la actividad cría (las que poseen signo negativo indican una relación inversa con los márgenes económicos): • Porcentaje de destete (43.6%): resume todos los parámetros de sanidad, manejo nutricional y eficiencia reproductiva de los hatos de cría. • Receptividad (-43.6%): indica en forma indirecta la capacidad de oferta forrajera y la carga animal que posee el planteo productivo. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 121 • Hectáreas totales (42.3%): representan la magnitud ó escala del negocio ganadero y la dilución de los costos fijos respecto a la capacidad productiva. • Gastos de personal (-40.5%): Impacto de los salarios y jornales del personal fijo y transitorio necesario para operar el sistema, siendo posible diluirlos en la medida que aumente la escala del plateo productivo. • Precio y peso de venta del becerro (25.3 y 25.2%): Ambas variables intervienen en la formación de los ingresos anuales por ventas, la primera influenciada por las condiciones del mercado y la segunda por el nivel de productividad (genética + medio ambiente) en kilos destetados del sistema. 3. Análisis de factibilidad económica La Tabla 7 resume la evolución de los parámetros técnicos y económicos, considerando un horizonte en el tiempo de 10 años, coincidente con el transcurso de dos generaciones y la expresión acumulada de 2ΔG (progreso genético). Se considera una inversión inicial en la implantación de praderas de buffel grass (cenchrus ciliaris) ó pasto pretoria (dichantium annulatum) en una proporción del 5% sobre el total de hectáreas del establecimiento, con el objeto de mejorar la base forrajera y las técnicas de manejo racional de agostaderos. Paralelamente mejoran los índices reproductivos, colocando la tasa de destete en un 57% y un 62%, en los años cinco (1ΔG) y diez (2ΔG) del proyecto, respectivamente, permitiendo además un 25% de retención total de vientres por aumento en los porcentajes de destete y en la receptividad. También bajan los índices de mortandad por una importante mejora en los aspectos sanitarios, fundamentalmente en lo que concierne a planes de prevención y enfermedades venéreas que afectan la reproducción. A partir del primer año del proyecto se utiliza en forma sistemática la técnica de IA, aumentando además paulatinamente el costo de reposición de toros para monta natural, pues el análisis supone el uso de reproductores provenientes de los estratos superiores de los hatos de registro. Si bien tanto el semen como la reposiciones de toros técnicamente son inversiones en genética, se consideran dentro de los gastos de producción para otorgar mayor solidez al análisis. Los precios de venta de los becerros no se modifican durante el período, siendo éste un análisis conservador al no inferir una evolución de precios del ganado de acuerdo a las tendencias del mercado. El efecto de la aplicación de las mejoras ambientales y genéticas se cuantifica en forma monetaria, reflejándose además en el peso promedio de los becerros a venta que sufren una modificación de +3.7 kilos genéticos por año de manera acumulativa. Este aumento se traduce en 18.5 kilos al cabo de cinco años (1ΔG) y 37.0 kilos al cabo de diez años (2ΔG), Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 122 representando el valor del progreso genético que se transfiere de los núcleos de selección a la base productiva de cría comercial del estado. El cuadro de análisis económico (Tabla 9) resume los rubros de ingresos netos y gastos directos, arribando al margen bruto total y por hectárea, indicador de la eficiencia económica de la actividad cría dentro de una empresa agropecuaria. El margen bruto aumenta 2.5 veces en el primer ΔG (5 años) y 6.5 veces al finalizar el segundo ΔG (10 años). Se observa además un aumento del capital respecto a los valores iniciales del proyecto, producto de la diferencia positiva de los inventarios ganaderos y del valor residual de las praderas implantadas. La Tabla 10 muestra la evolución financiera de la actividad sin el proyecto e incluyendo el mismo, a través de los valores VAN, TIR y la relación beneficio/costo. 4. Análisis de sensibilidad y riesgos La Tabla 11 resume la sensibilidad del indicador más importante del proyecto (VAN 4%) frente a cambios en las variables porcentaje de destete y precio de venta de los becerros, por tener estas últimas un importante impacto sobre el margen bruto anual. En este análisis de sensibilidad multidimensional cada variable asume una función de probabilidad bajo la metodología de análisis de MonteCarlo (@Risk). Tabla 11. Análisis de sensibilidad y riesgos de la cría comercial Destete % VAN 4% $ venta VAN 4% 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 $-42.167 $174.944 $392.055 $609.165 $826.276 $1.043.387 $1.260.498 18.23 20.25 22.50 25.00 27.50 30.25 33.28 $-457.691 $-203.708 $78.495 $392.055 $705.614 $1.050.529 $1.429.936 a. Porcentaje de destete: Es uno de los componentes más importantes del sistema de producción de cría, resumiendo todos los parámetros de sanidad, manejo nutricional y eficiencia reproductiva. Los modelos dinámicos de simulación asumen una tasa de aumento del 1% anual, comenzado en 52% y finalizando en 62%, una vez transcurrido el horizonte de 10 años (2ΔG). El punto de indiferencia o breakeven point es de 0.1% anual, lo cuál indica que obteniendo este mínimo incremento el proyecto reembolsa una tasa real anual del 4% (VAN=0). b. Precio de venta: Esta variable interviene en forma significativa en la formación de los ingresos anuales por ventas, estando fuertemente influenciada por las condiciones de oferta y demanda que dicta el mercado. El punto de Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 123 indiferencia o breakeven point es de 21.87 $/kilo, lo cuál indica que manteniendo los demás parámetros constantes, este es el precio de venta mínimo que arroja una tasa de interés del 4% (VAN=0). 5. Conclusiones del análisis El progreso genético logrado en los núcleos de selección debe ser difundido masivamente mediante técnicas de IA y mayor presión de selección de reproductores de registro hacia los hatos de cría comercial, siempre y cuando en ellos se den importantes mejoras ambientales que operen como sustrato para la plena expresión del mejoramiento genético. El proyecto demuestra su factibilidad técnica y económica con las bases y parámetros utilizados, siendo una importante herramienta para mejorar la rentabilidad de la cría comercial y repoblación del hato ganadero del estado, con los consiguientes beneficios e impacto económico en la cadena de valor de la carne vacuna. IV. Engorda a corral 1. Supuestos del modelo Los modelos dinámicos de simulación intentan desarrollar el funcionamiento de una explotación de engorda a corral con una capacidad instantánea de 2,000 cabezas, utilizando para ello indicadores físicos y económicos representativos de dicho segmento en el estado de Nuevo León. La situación productiva actual (Tabla 12) simula la adquisición de becerras con un alto porcentaje de sangre cebú, provenientes en su mayoría de los estados del sur y trópico húmedo del país. Esto implica una merma promedio entre el peso de compra (250 kilos) y el peso de entrada al corral de engorda del 5%, al ser las distancias promedio superiores a los 400 kilómetros. El peso de salida para sacrificio es de 430 kilos, con una ganancia diaria promedio de 1,250 kilos. La duración del ciclo de engorde es de 154 días (2.37 ciclos por año) y cada animal produce en promedio 180 kilos netos en el ciclo. La ración tipo promedio está compuesta por un 70% de maíz amarillo, 10% de melaza, 8% de harinolina, 2% de suplementos vitamínicos-minerales y 10% de otros componentes. Estos porcentajes pueden variar levemente de acuerdo a la variación de precios de los ingredientes y al tipo de ración específica para cada etapa del ciclo de engorda. El consumo es de unos 10 kilogramos de ración por día y por animal, lo cuál se traduce en 1,400 kilos promedio totales de alimento por cabeza en todo el ciclo. Los gastos de alimentación incluyen la ración previamente descripta, la molienda y la distribución de la misma en los corrales de engorda. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 124 Los precios totales de compra incluyen el transporte, mientras que en los precios obtenidos por las ventas se tienen en cuenta el transporte y las comisiones. En los gastos de personal se consideran dos personas fijas para la atención de 2,000 animales, arrojando un valor por cabeza de 42 pesos totales. En el rubro sanidad, el valor de 120 pesos por cabeza incluye a todos los productos veterinarios y honorarios profesionales. 2. Variables de mayor impacto La Tabla 13 muestra el ranking de las variables evaluadas y su grado de asociación con el margen bruto anual, ilustrando sobre el nivel de importancia e impacto que posee cada una de ellas sobre dicho indicador. De esta manera es posible concentrar los esfuerzos de gestión en determinados parámetros ó variables con el objeto de mejorar eficientemente los márgenes de rentabilidad. Tabla 13. Análisis de sensibilidad unidimensional de engorda Ranking Nombre de la variable Sensibilidad #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 76.4% -44.9% 26.1% -26.0% 18.2% -15.3% -12.8% -3.9% -2.9% -2.4% Precio bruto de venta Precio bruto de compra Ganancia diaria Racionamiento (consumo) Peso de terminación Precio del maíz Peso de compra Precio de la harinolina Precio de la melaza Comisión por ventas El análisis de sensibilidad unidimensional construido en base a modelos de correlaciones simples y múltiples ordena a la siguientes variables como de mayor importancia sobre los resultados físicos y económicos de la actividad engorda (las que poseen signo negativo indican una relación inversa con los márgenes económicos): • Precio bruto de venta (76.4%): todo esfuerzo que se realice en conseguir el máximo precio de venta a través de bonificaciones por rendimiento y/o programas de valor agregado posee una incidencia crucial en el resultado del negocio. • Precio bruto de compra (-44.9%): representa la variable precio de uno de los insumos más importantes en el resultado final de la actividad, siendo su predicción compleja por estar estrechamente ligado a las fuerzas de oferta y demanda del mercado. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 125 • Ganancia diaria (26.1%): vinculada directamente al genotipo animal como resultado de la selección y mejora genética, contribuyendo a un mejor resultado económico en la medida que el medio ambiente permita su expresión. • Peso de terminación (18.2%): vinculada directamente al genotipo animal como resultado de la selección y mejora genética, representando una mayor cantidad de kilos producidos por animal, dilución de costos fijos y menor rotación (ciclos por año) con la consiguiente disminución de los gastos y mermas de compra y venta. • Precio del maíz (-15.3%): representa el insumo más importante de la ración y por consiguiente el que más variación aporta de todos los componentes al margen bruto de la actividad. • Peso de compra (-12.8%): impacta en el resultado económico a través del total de kilos adquiridos a precios relativamente altos, siendo factible diluir su efecto implementando sistemas de recría a pasto con menores costos. 3. Análisis de factibilidad económica La Tabla 12 resume la evolución de los parámetros técnicos y económicos, considerando un horizonte en el tiempo de 10 años, coincidente con el transcurso de dos generaciones y la expresión acumulada de 2ΔG (progreso genético). El efecto físico de dicho progreso anual transferido a las nuevas generaciones se expresa en las mejores ganancias diarias y mayores pesos de sacrificio, reflejándose en términos monetarios sobre el margen bruto por cabeza (ingresos netos menos gastos directos). A partir del primer año se considera la compra de becerros originados en los hatos de cría comercial de Nuevo León, con un peso promedio de 225 kilos y a un precio de compra de $25/kilo. El costo por unidad es un 25% superior que en el planteo inicial, con menos gastos de transporte y mermas en peso (3%). A partir del año 6 los becerros ingresan al corral de engorda con 245 kilos luego de una corta recría a pasto. Los kilos obtenidos en la recría no son incluidos en el presente análisis, por ser una parte indistinta a los sistemas de cría y engorda y por no estar actualmente reconocida la recría como una empresa productiva independiente. No obstante, esta fase es un importante componente de la eficiencia total y del costo de competitividad de la industria, representando su expansión una oportunidad para agregarle rentabilidad a todo el sistema. A medida que avanza el programa en los hatos de cría comercial, los pesos de sacrificio aumentan proporcionalmente al progreso genético logrado en Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 126 crecimiento y desarrollo, medido a través del peso al año de vida. Esto se traduce en +7.8 kilos anuales acumulados, arribando a 470 kilos en el año cinco (1ΔG) y 510 kilos en el año diez (2ΔG). Estos aumentos en los pesos de sacrificio implican un alargamiento en los ciclos de engorda, estando en parte compensados por las mayores ganancias diarias que responden a la mayor eficiencia de conversión de los genotipos mejorados, lográndose al final del primer quinquenio 1,380 kilos/día y al final del segundo (10 años) 1,430 kilos/día, con un leve aumento en los gastos de alimentación por animal terminado para sacrificio. El modelo de simulación económica (Tabla 14) utiliza como resultado al margen bruto por cabeza, calculado como diferencia entre los ingresos netos y los gastos directos. Con los parámetros descriptos, la actividad simulada en la actualidad arroja un margen de $192/cabeza terminada para sacrificio, ascendiendo a $430 y $608/cabeza al finalizar los años cinco (1ΔG) y diez del proyecto (2ΔG). Tabla 15 muestra la evolución financiera de la actividad sin el proyecto e incluyendo el mismo, a través de los valores VAN, TIR y la relación beneficio/costo. 4. Análisis de sensibilidad y riesgos La Tabla 16 resume la sensibilidad del indicador más importante del proyecto (VAN 4%) frente a cambios en las variables porcentaje de destete y precio de venta, por tener estas últimas un importante impacto sobre el margen bruto anual. En este análisis de sensibilidad multidimensional cada variable asume una función de probabilidad bajo la metodología de análisis de MonteCarlo (@Risk). Tabla 16. Análisis de sensibilidad y riesgos de la engorda a corral Precio Precio Venta ($/kilo) Compra ($/kilo) 18 .0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 18.00 20.00 22.00 25.00 26.00 28.00 30.00 73.981 65.886 57.792 45.650 41.603 33.508 25.414 1.436 -6.658 -14.753 -26.894 -30.942 -39.036 -47.131 15.945 7.851 -244 -12.386 -16.433 -24.527 -32.622 30.454 22.360 14.265 2.123 -1.924 -10.018 -18.113 44.963 36.868 28.774 16.632 12.585 4.490 -3.604 59.472 51.377 43.283 31.141 27.094 18.999 10.905 Las diferentes combinaciones entre los precios de compra de los becerros al ingreso de la engorda y los precios de venta de novillos terminados para sacrificio (relación compra-venta) indican la sensibilidad del valor VAN 4% frente a cambios en los rangos de precios. El punto de indiferencia o breakeven point de los becerros es de 25.52 $/kilo, mientras que el de los novillos es de 21.70 $/kilo, lo cuál indica que manteniendo los demás parámetros constantes estos precios de compra-venta arrojan una tasa de interés del 4% (VAN=0). Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 127 5. Conclusiones del análisis El proyecto demuestra su factibilidad económica con los parámetros técnicos utilizados. La mayor rentabilidad que se observa en comparación con el análisis realizado en los hatos de cría es debida a que la engorda a corral capitaliza al máximo los esfuerzos en selección aportados por los hatos de registro y de cría comercial, brindando a los animales un ambiente muy controlado y óptimo para la expresión de su potencial genético. La inversión en insumos de alta tecnología como en el caso de becerros que provienen de hatos genéticamente mejorados, se traduce en mejores ganancias diarias y buenos márgenes para los corrales de engorda, siempre y cuando se aumente el peso de terminación para sacrificio y se efectivicen en forma correcta las compras y ventas de ganado. V. Implicancias Los procesos de selección y mejoramiento genético en bovinos de carne se llevan a cabo en los núcleos genéticos y hatos de registro, donde se implementan inversiones en programas tecnológicos con el objeto de aumentar el progreso genético de las generaciones de ganado obtenidas. Este progreso acumulado es ofrecido al mercado en forma de semen, embriones, toros y vaquillas para ser diseminado en los hatos de cría comercial y posteriormente en los sistemas de recría y engorda. Es importante tener en cuenta que la factibilidad económico-financiera del proyecto fue simulada incluyendo solamente el progreso genético de dos caracteres (peso al destete y peso al año) de importancia económica. Ambas variables son indicadoras de la velocidad del crecimiento, siendo factible en la práctica obtener beneficios adicionales si se tienen en cuenta los demás componentes relacionados a la eficiencia de conversión, extensión y composición del crecimiento y desarrollo animal. Otros caracteres factibles de ser incluidos en la complejidad del análisis son el rendimiento y la calidad carnicera, la longevidad productiva, los componentes maternos y los efectos de la heterosis o vigor híbrido en caso de ponerse en práctica programas de cruzamiento industrial y/o formación de razas sintéticas. Los criadores comerciales deben invertir en mejores recursos genéticos, aplicar técnicas de IA, mejorar su base forrajera, e implementar planes sanitarios y de manejo reproductivo acordes a un sistema eficiente de producción. El impacto de la mejora genética y el control del medio ambiente tiene como misión central intentar obtener un becerro anual por vaca en producción. Las fallas en la cosecha de becerros impactan negativamente sobre la rentabilidad de los planteos de cría, iniciando en muchos casos un proceso de descapitalización y liquidación con nefastas consecuencias para los productores, el estado y la sociedad. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 128 La Figura 12 muestra la tendencia positiva en producción de kilos al destete para el estado de Nuevo León, partiendo del año base con 230,000 vientres, 52% de destete y 166.5 kilos promedio de becerros producidos, y arribando al año 10 del proyecto (2ΔG) con 287,500 vientres, 62% de destete y 203.5 kilos promedio de becerros producidos. Estas cifras representan un aumento significativo en la producción de carne de la cría comercial, junto a una importante retención de vientres (25%) que surge en forma casi natural a partir de las mejores tasas de destete y mayor receptividad de los ranchos. La productividad total de estado sería aún mayor si se consideran los kilos extra producidos en los sistemas de recría y engorda, pudiendo además acelerarse todo el proceso de retención y eficiencia productiva a través de apoyos y subsidios del estado en las primeras etapas del proyecto. Figura 12. Evolución de la producción al destete en el estado de Nuevo León El esfuerzo de los criadores en mejoramiento genético con retención de buenas becerras para reposición en un medio ambiente productivo mejorado, se traduce a través de los mayores pesos al destete, mejor productividad por hectárea y por cabeza, capitalización por diferencia de inventarios y mejores niveles de rentabilidad. Todos estos aspectos contribuyen sin lugar a dudas a los actuales proyectos de repoblación de los hatos bovinos de Nuevo León, con la consecuente generación de fuentes de trabajo y aumento de la productividad total de carne vacuna del estado. Los corrales de engorda tienen la oportunidad de adquirir los becerros mejorados del estado, haciendo expresar al máximo su potencial genético en un ambiente productivo de tipo industrial (óptimo y homogéneo) y elevando eficientemente los Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 129 pesos de sacrificio (mejores ganancias diarias) sin modificar significativamente los niveles de insumos. Siendo comercialmente eficientes, los procesos de engorda obtienen tasas de retorno atractivas utilizando becerros que acumularon a través del tiempo el flujo de genes recibido de los estratos superiores. Para que los beneficios económicos que generan los programas de mejoramiento genético puedan ser aprovechados más eficientemente por los criadores comerciales y de ganado de registro, deberían aprovechar el potencial de ganancia de peso de los becerros mejorados (simientes), ya sea en forma parcial a través de sistemas de recría a pasto o en forma total a través de la engorda a corral. Esto último se puede lograr integrándose con engordadores, formando cooperativas de grupos de criadores, sistemas de fideicomisos ganaderos, etc., incluso con la participación de plantas procesadoras y empresas relacionadas con la distribución y venta del producto final. Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 130 Tabla 7. Parametros de producción de la cría comercial SITUACION ACTUAL SITUACION AÑO 5 SITUACION AÑO 10 hectáreas vacas/hectárea hectáreas/vaca vacas y vaquillonas % % % % % % % %vacas/año %vacas/año %/vacas servicio %/vacas servicio años años meses % % 5.000 0,040 25 200 100 0 58 55 1 52 7 20 17 5.0 1.0 4 8 24 100 0.0 5.000 0,045 22 227 80 20 63 60 1 57 5 20 17 5.0 1.0 4 8 24 100 5.0 5.000 0,050 20 250 80 20 68 65 1 62 3 20 17 5.0 1.0 4 8 24 100 5.0 $/kilo $/kilo $/kilo $/kilo $/cabeza $/cabeza $/vaca/año 25 22 10 12 17.500 8.750 450 25 22 10 12 19.000 8.750 450 25 22 10 12 20.500 8.750 450 $/año $/vaca $/vaquillona $/vaquillona $/vaquillona $/vaca $/hectárea $/vaca % % $/vaca $/hectárea 338.000 350 0 0 0 35 0 400 2.0% 2.0% 200 2.0 338.000 350 100 105 100 35 10 500 2.0% 2.0% 200 2.0 338.000 350 100 105 100 35 10 600 2.0% 2.0% 200 2.0 Planteo técnico Hectáreas totales Carga animal Receptividad Vientres en servicio Servicio natural Inseminación artificial Preñez Parición Distocia Destete Mortandad becerros Reposición vaquillonas Rechazo vacas Toros en servicio Rechazo toros Vida util toros Vida util vacas Edad al primer servicio Campo Natural Praderas mejoradas Precios Becerros Becerras Vacas rechazo Toros rechazo Toro de compra Apoyo Programa Ganado Mejor Apoyo PROGAN Insumos y servicios Personal Sanidad (p/todo el rodeo) Semen Materiales IA + sincronización Inseminador Tacto rectal Mantenimiento praderas Suplementación Gastos de venta Gastos de compra Gastos de estructura Mantenimientos mejoras y aguadas Ventas y compras Becerros Becerras Vacas Toros venta Toros compra Producción anual kg/cab kg/ha kg/cab kg/ha kg/cab kg/ha 173 160 450 700 600 1,8 0,4 3,1 0,3 0,2 191,5 178,5 450 700 600 2,5 0,7 3,5 0,3 0,3 210 197 450 700 600 3,3 1,1 3,8 0,4 0,3 5,3 Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 6,7 8,2 131 Tabla 9. Análisis económico de la cría comercial SITUACION SITUACION SITUACION ACTUAL AÑO 5 AÑO 10 Ingresos $/ha Total $ $/ha Total $ $/ha Total $ Total ventas Apoyo Programa Ganado Mejor Apoyo Progan vientres Gastos de venta 87,4 3,5 18,0 1,7 436.940 17.500 90.000 8.739 115,6 4,0 20,4 2,3 578.222 19.863 102.150 11.564 147,7 4,4 22,5 3,0 738.310 21.875 112.500 14.766 Ingreso neto 107,1 535.701 137,7 688.670 171,6 857.919 Gastos Compra de toros Gastos de compra Personal Sanidad Reproduccion Mantenimiento praderas Mantenimiento mejoras y aguadas Suplementación $/ha 7,0 0,1 67,6 14,0 1,4 0,0 2,0 16,0 Total $ 35.000 700 338.000 70.000 7.000 0 10.000 80.000 $/ha 8,6 0,2 67,6 15,9 4,4 10,0 2,0 22,7 Total $ 43.130 863 338.000 79.450 21.792 50.000 10.000 113.500 $/ha 10,3 0,2 67,6 17,5 4,8 10,0 2,0 30,0 Total $ 51.250 1.025 338.000 87.500 24.000 50.000 10.000 150.000 Total gastos directos 101,0 505.000 122,5 612.742 131,9 659.500 6,1 30.701 15,2 75.928 39,7 198.419 324,0 1.619.760 367,7 1.838.428 404,9 2.024.700 Margen Bruto Evolución inventario ganadero Tabla 10. Evaluación financiera del proyecto cría comercial Año 0 Años 1-5 Años 6-10 535.701 -505.000 30.701 2.678.506 -2.525.000 153.506 2.678.506 -2.525.000 153.506 Sin proyecto Inversiones Valor incremental ganado Ingresos netos Gastos operativos Saldo Con proyecto Inversiones praderas Valor incremental ganado y praderas Ingresos netos Gastos operativos Saldo -500.000 535.701 -505.000 -469.299 3.278.183 -3.013.710 264.473 429.940 4.086.390 -3.297.500 1.218.830 Beneficio neto incremental -438.598 110.967 1.065.324 4% 10% Tasa real anual Valor Actualizado Neto Tasa Interna de Retorno Relación Beneficio/Costo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León $ 392.055 $ 88.392 12,8% 1,56 1,51 132 Tabla 12. Parámetros de producción de la engorda a corral Parámetros generales Cabezas Peso de compra Merma destete-corral Peso inicial Peso de terminación Desbaste/Merma Peso de venta Ganancia diaria Ciclo de engorde Mortandad Ventas Producción Ciclos por año SITUACION ACTUAL SITUACION AÑO 5 SITUACION AÑO 10 cantidad kg/cabeza % kg/cabeza kg/cabeza % kg/cabeza kg/cabeza dias % kg/cabeza kg/cabeza 2.000 250 5% 238 430 2% 421 1,250 154 1% 417 180 2,37 2.000 225 3% 218 470 2% 461 1,380 182 1% 456 238 2,00 2.000 245 3% 238 510 2% 500 1,430 190 1% 495 257 1,92 kg/cab/dia kg/cab/ciclo $/tonelada $/tonelada $/tonelada 10 1.540 1.672,4 84 117 10 1.824 1.672,4 84 117 10 1.905 1.672,4 84 117 $/kilo % $/cabeza $/kilo $/cabeza 21 3% 50 20 200 22 3% 50 25 37 22 3% 50 25 37 Planteo técnico Racionamiento Racionamiento Precio ración Molienda Distribución Precios Precio bruto de venta Comision ventas Fletes a rastro Precio bruto de compra Flete a corral Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 133 Tabla 14. Análisis económico de la engorda a corral SITUACION ACTUAL SITUACION AÑO 5 SITUACION AÑO 10 $/cabeza $/cabeza $/cabeza $/cabeza $/cabeza 8.761 313 5.000 200 3.248 10.032 351 5.625 37 4.019 10.886 377 6.125 37 4.347 Personal Sanidad Alimentación Varios $/cabeza $/cabeza $/cabeza $/cabeza 42 120 2.885 10 42 120 3.417 10 42 120 3.567 10 Total gastos directos $/cabeza 3.057 3.589 3.739 $/cabeza 192 430 608 Ingresos Total ventas Gastos de venta Total compras Gastos de compra Ingreso neto Gastos Margen bruto Tabla 15. Evaluacíon financiera del proyecto engorda a corral Año 0 Años 1-5 Años 6-10 38.492 -36.222 2.270 6.420 38.491 -36.222 8.690 7.698 -7.244 -8.056 39.365 -36.026 3.340 6425 40.857 -35.938 11.344 -625 1.070 2.654 Sin proyecto Inversiones Hacienda y Alimentación Valor de Recupero Hacienda Ingresos Netos Gastos Operativos Saldo -7.885 7.698 -7.244 -7.431 Con proyecto Inversiones Hacienda y Alimentación Valor de Recupero Hacienda Ingresos Netos Gastos Operativos Saldo Beneficio neto incremental -8.510 Tasa real anual Valor Actualizado Neto Tasa Interna de Retorno Relación Beneficio/Costo Corporación para el Desarrollo Agropecuario de Nuevo León 4% 10% $ 2.123 $ 1.202 33,2% 6,54 6,44 134 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Amer, P.R., N. Mpofu y O. Bondoc. 1998. Definition of breeding objectives for sustainable production systems. Proceedings 6th World Congress of Genetics Applied to Livestock Production 28:97-103. Bauwens, L., M. Lubrano y J.F. Richard. 1999. 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