1. Introducción

La ganadería bovina en Centroamérica se caracteriza, como en el resto del trópico latinoamericano, por ineficiente y por bajos índices productivos. Las causas de esta situación se encuentran en factores de tipo técnico, gerenciales y organizativos de los productores. Dentro de los factores técnicos cuentan los elementos genéticos del ganado (p.e. bajo potencial productivo), la baja calidad y disponibilidad del forraje utilizado, y prácticas inapropiadas de manejo.

Por otro lado, la ganadería y la agricultura tienen la necesidad urgente de modernizarse para poder enfrentar la competencia, tanto interna como externa, por la apertura de mercados y ante un escenario de reducidos recursos y servicios gubernamentales, tales como menos crédito, eliminación de medidas proteccionistas, eliminación de subsidios, etc. (Gaitán y Lacki, 1993). Por esta razón se puede afirmar que la disyuntiva actual es: Ganadero o agricultor eficiente, o ex-ganadero o ex-agricultor.

Una ganadería moderna necesariamente tiene que ser sinónimo de rentabilidad, competitividad y sostenibilidad. Y si bien son muchos los factores envueltos en la empresa ganadera, el componente de alimentación animal es fundamental, y dentro de éste lo relacionado con pastos y forrajes, ya que constituyen la principal fuente de alimentación bovina.

Durante las últimas décadas el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), en conjunto con instituciones nacionales de investigación de la región, han realizado investigaciones con plantas forrajeras. El fin de estas investigaciones era seleccionar especies con amplio rango de adaptación, tolerantes al pisoteo, a plagas y enfermedades, y de aceptable calidad forrajera, que permitan mejorar la productividad animal, reducir la erosión de los suelos y mejorar el reciclaje de nutrientes, o sea, el desarrollo de germoplasma forrajero para una ganadería más productiva y sostenible en condiciones tropicales bajas. Las estrategias que fundamentan este enfoque y resultados relevantes durante los últimos años, se presentan a continuación.

2. Estrategias de Alimentación Animal Basadas en Plantas Forrajeras

Uno de los mandatos del CIAT es contribuir al incremento de la producción de leche y carne en suelos ácidos de baja fertilidad de las tierras bajas del trópico americano, mediante el desarrollo de pasturas basadas en gramíneas y leguminosas adaptadas y que requieran bajos insumos.

La razón obvia para dedicar recursos a la búsqueda de nuevas alternativas forrajeras, es que los pastos continúan siendo la principal fuente de alimentación bovina del trópico americano. Éstos están formados en su mayoría por gramíneas nativas o naturalizadas de baja producción y calidad, y pobremente manejados. Por otro lado, la tendencia de la ganadería es a desplazarse hacia suelos más pobres de áreas marginales, debido a que las mejores tierras se destinan cada vez con más frecuencia a la producción de granos básicos y cultivos industriales.

La búsqueda de nuevas alternativas forrajeras ha implicado la colección y caracterización sistemática de germoplasma y la documentación sobre utilización de gramíneas y leguminosas con potencial forrajero, para el desarrollo de sistemas más productivos y sostenibles de producción animal. La estrategia de concentrar la investigación en suelos pobres, ha sido exitosa en el sentido de que especies adaptadas a ecosistemas extremos también tienen la capacidad de responder a sitios más favorecidos por fertilidad del suelo y climas más favorables.

La caracterización de plantas forrajeras tropicales ha comprendido estudios de adaptación a diferentes ambientes de clima y suelo y los mecanismos que controlan este proceso; la dinámica de población de plantas y sus implicaciones en el manejo de los pastos; el papel de las raíces y la biomasa aérea en la utilización y uso de nutrientes; la contribución de la materia orgánica al suelo; y la respuesta a altos niveles de insumos (Miles and Lapointe, 1992).

A partir de 1988 el antiguo Programa de Pastos Tropicales del CIAT en colaboración con el Ministerio de Agricultura establecieron tres sitios contrastantes en cuanto a clima y suelos en Costa Rica para la evaluación de un nuevo germoplasma forrajero. Las características de los sitios se presentan en el Cuadro 1 y comprenden ecosistemas predominantes en la mayoría de los países centroamericanos donde existe ganadería. De esta forma las especies seleccionadas tienen la posibilidad de amplia adopción en la región. Atenas, en la provincia de Alajuela, sobresale por un período seco prolongado de más de 5 meses; mientras que Guápiles, en Limón, prácticamente no tiene época seca; y San Isidro se caracteriza por suelos ácidos pobres.

Cuadro 1. Características climáticas y de suelo de los
principales sitios de evaluación de germoplasma forrajero en Costa Rica a partir de 1988.

Las actividades de evaluación se han realizado en colaboración con varias instituciones nacionales de Costa Rica y de la región. Hasta la fecha se han evaluado más de 450 accesiones de gramíneas, particularmente de los géneros Panicum, Andropogon, Brachiaria y Paspalum, y más de 650 accesiones de leguminosas herbáceas y arbustivas de los géneros Centrosema, Arachis, Desmodium, Leucaena, Chamaecrista, Stylosanthes, Cratylia yFlemingia.

Como se observa, se ha dado bastante énfasis en la identificación de leguminosas forrajeras. Lo anterior se basa en que las leguminosas mejoran el valor nutritivo de los forrajes, suministran nitrógeno al suelo mediante la fijación biológica de este elemento y además, mejoran el reciclaje de nutrientes por la mejor calidad de los residuos vegetales. Esto, a su vez, estimula la actividad biológica del suelo.

Sin embargo, las leguminosas tienen problemas de aceptación por parte de los productores, requieren inoculación con la cepa apropiada de rizobium, poseen factores anticualitativos y pueden dominar o desaparecer de las pasturas si no se las maneja apropiadamente.

3. Nuevas Opciones Forrajeras para la Región

El proceso conjunto de evaluación y promoción de germoplasma forrajero entre el CIAT y las instituciones nacionales, ha conducido a la liberación formal e informal de nuevas opciones de pastos en los últimos años, tal como lo muestra el Cuadro 2. No todos los países de Centroamérica tienen procesos establecidos para liberación formal de forrajeras. Por lo tanto, las especies que aparecen en el cuadro citado también son de amplia utilización en países como El Salvador, Guatemala y Nicaragua.

Las gramíneas dominan las especies liberadas, lo que indica la aceptación rápida que técnicos y ganaderos dan a este tipo de pasturas. Esto no ocurre con leguminosas, las cuales son una novedad para el sector ganadero y su utilización se limita aún más por la poca disponibilidad comercial de semilla y requerimientos específicos de manejo, lo cual no siempre es conocido por los ganaderos y los agentes de extensión pecuaria.

Vale la pena mencionar que las especies de Brachiaria tienen amplio rango de adaptación a diferentes suelos y climas, son altamente competitivas con malezas, resistentes al pisoteo y de aceptable calidad forrajera. Dentro de las leguminosas, los cultivares de Arachis pintoi se destacan por buena persistencia bajo pastoreo y compatibilidad con gramíneas estoloníferas, alta calidad forrajera, fáciles de establecer por semilla o material vegetativo y es una leguminosa de uso múltiple pues se usa además como planta ornamental y como cobertura en plantaciones permanentes.

Cuadro 2. Gramíneas y leguminosas liberadas como nuevos
cultivares forrajeros en la región centroamericana entre 1980 y 1998.

4. Pasturas Mejoradas y Producción Animal

Los pastos permanentes y los forrajes son la principal fuente de alimentación de la ganadería bovina en Centroamérica. Aproximadamente un 60.4 por ciento de la superficie agrícola disponible está cubierta por gramíneas nativas y naturalizadas de baja producción tales como Jaragua (Hyparrhenia rufa), Ratana (Ischaemum ciliare) y gramas de los géneros Paspalum y Axonopus. Estas gramíneas producen entre 8 – 10 t de materia seca/ha/año, lo que representa entre 30 – 35 por ciento del potencial de producción de una pastura de Brachiaria bien manejada (CATIE, 1989). Además, una característica de las pasturas nativas es el pobre valor nutritivo representado por baja digestibilidad de la materia seca (40 – 55 por ciento) y bajos contenidos de proteína cruda (generalmente < 7 por ciento).

Por otro lado, la mayoría de las pasturas en las partes bajas de Centroamérica se encuentran en procesos leves o graves de degradación debido principalmente al sobrepastoreo y la falta de fertilización nitrogenada. El uso de leguminosas es limitado y la fertilización con nitrógeno se utiliza en casos muy contados. Por esta razón, los índices productivos de la ganadería son bajos, tales como edad al primer parto > 36 meses, intervalo entre partos > 18 meses, índice anual de parición < 50 %, producción promedio de leche por vaca/día < 3.5 litros en sistemas de doble propósito y producción de leche por ha/año < 900 kg.

Las especies de gramíneas y leguminosas identificadas y seleccionadas por el CIAT en colaboración con instituciones nacionales de Centroamérica, han mostrado un incremento significativo en la producción de carne y leche y también en el mejoramiento de la actividad biológica del suelo. El uso de las leguminosas ha sido en asociación con gramíneas y como bancos de proteína para la suplementación de pastos de corte durante la época seca.

4.1 Producción de Carne

La contribución de pasturas asociadas de gramíneas y leguminosas sobre la producción de carne ha sido bien documentada en el trópico (Lascano y Estrada, 1989). Sin embargo, pocas investigaciones se han realizado en Centroamérica para estudiar la contribución de gramíneas asociadas con leguminosas a la producción de carne en estaciones experimentales o en fincas de productores. No obstante, Hernández et al. (1995) estudiaron por 2.8 años el efecto de B. brizantha cv. Diamantes 1 (Marandú) sola y asociada con la leguminosa A. pintoi cv. Maní Mejorador, sobre la producción de carne en condiciones de trópico muy húmedo en Guápiles (Costa Rica).

El Cuadro 3 muestra claramente que la pastura asociada tuvo un efecto significativo en la ganancia de peso animal y por unidad de superficie en la carga alta utilizada de 6 an/ha. Tendencias similares se observaron en la carga baja de 3 an/ha, pero las diferencias en ganancias de peso no fueron estadísticamente diferentes (P<0.05). La proporción de A. pintoi en la carga alta fue de 34% al final del experimento, y dada la alta calidad de la especie, una proporción similar de leguminosa se encontró en la dieta de los animales. Mientras tanto, en la carga baja el A. pintoi sólo contribuyó con 6 por ciento de la biomasa forrajera.

Las diferentes proporciones de A. pintoi en la pastura se reflejaron también en los contenidos de proteína cruda de la carga alta y de la carga baja (16.6 % vs. 9.4% respectivamente). No obstante, la digestibilidad de la materia seca fue mayor de 63% en ambas cargas dada la buena calidad de la gramínea asociada.

La carga reportada en este experimento (3 y 6 an/ha) fue sustancialmente mayor que el promedio de la región, la cual se estima entre 0.7 y 0.9 an/ha (Pomareda y Pérez, 1996). Así mismo, las ganancias de peso de 937 kg/ha de carne con la carga de 6 an/ha, es considerablemente más alta que los 158 kg/ha de carne reportados para las ganaderías tradicionales de la región (Pezo, 1995).

Cuadro 3. Ganancias anuales de peso por animal y por hectárea en
pasturas de B. brizantha sola y asociada con A. pintoi bajo dos cargas animales
(carga baja (Cb) = 3.0 an/ha; carga alta (Ca) = 6.0 an/ha) en las condiciones de la
zona de Guápiles, Costa Rica.

En este mismo experimento se hicieron observaciones sobre características físicas, químicas y biológicas del suelo después de 4 años de pastoreo (Torres, 1995). El Cuadro 4 muestra que la densidad aparente del suelo no fue afectada por el tipo de pastura y más bien se observó una tendencia a menor densidad en la pastura asociada. Así mismo, la acidez del suelo (pH) fue significativamente menor en esta ultima (P< 0.06). Sin embargo, la materia orgánica total no varió.

Tal vez una de las observaciones más interesantes se relaciona con el estímulo significativo que produjo la pastura asociada a la población y biomasa de lombrices. Estas prácticamente se duplicaron por efecto de la presencia del A. pintoi en la pastura, lo que sin duda contribuyó al reciclaje de nutrientes y a la aireación del suelo. De esta manera, no solamente se tuvo una pastura con mayores rendimientos de carne, sino también con efectos positivos para la conservación y el mejoramiento del suelo.

Cuadro 4. Características físicas, químicas y biológicas
en suelos bajo praderas de B. brizantha sola y asociada con A. pintoi después de 4
años de pastoreo en condiciones de la zona de Guápiles,
Costa Rica (Adapatado de Torres, 1995).

4.2 Producción de Leche

Pasturas asociadas con Arachis pintoi
El efecto sobre la producción diaria de leche de vacas Jersey y de doble propósito se ha evaluado en pasturas solas y asociadas de pasto Estrella con A. pintoi cv. Maní Mejorador y en B. decumbens (Señal) con A. pintoi cv. Porvenir, respectivamente en CATIE y en la Escuela Centroamericana de Ganadería (ECAG) ubicada en Atenas, Costa Rica (trópico húmedo premontano y trópico subhúmedo respectivamente).

El cv. Porvenir se estableció por medios vegetativos en un antiguo potrero de B. decumbens y después de dos años de pastoreo la proporción de leguminosa en la pastura se ha estabilizado en alrededor de 40 por ciento. En tanto que el cv. Maní Mejorador se estableció por medio de semilla en un antiguo potrero de pasto Estrella y llegó a formar 38 por ciento de la biomasa total al final de las observaciones.

El Cuadro 5 muestra incrementos en la producción diaria de leche por efecto del A. pintoi tanto en el pasto Estrella como en B. decumbens. No obstante, en esta última no hubo efecto de la leguminosa durante el primer año de pastoreo, lo que pudo estar asociado con baja proporción del cv. Porvenir en la pastura (23%) y al uso de concentrado. Durante el segundo año la leguminosa contribuyó con 40% de la biomasa total y los incrementos en producción diaria de leche fueron de 9%, a pesar de utilizar concentrado para las vacas.

También vale la pena resaltar como resultado de estos experimentos, la posibilidad de ahorrar fertilización nitrogenada por efecto de la leguminosa como lo muestra la asociación de Maní con pasto Estrella, pues es claro que en este caso se tuvo un sistema no solamente más productivo en términos de leche diaria, sino también más económico.

Los resultados experimentales con las asociaciones basadas en A. pintoi se están validando en fincas de productores con ganado doble propósito a través de un proyecto coordinado por CIAT y denominado Tropileche, en el cual participan instituciones nacionales tales como el MAG, la Universidad de Costa Rica, el CATIE y la ECAG. El proyecto se ubica en el trópico subhúmedo del Pacífico Central de Costa Rica y monitorea el efecto en la producción animal y en los suelos de nuevos componentes forrajeros basados en leguminosas.

El Cuadro 6 muestra que en una finca, los incrementos promedios de leche diaria han oscilado entre 5 y 8 por ciento durante dos años de observación en la pastura de Brachiaria asociada con Maní, con relación a la pastura nativa. Durante 1997 los promedios diarios de producción por vaca fueron mayores y esto se asocia con el uso de concentrados, pero esta práctica se eliminó en 1998 por antieconómica.

Los incrementos diarios de leche han oscilado entre 10 y 17 kg para el productor, tomando como promedio a 25 vacas en ordeño durante el período lluvioso. También vale la pena resaltar que la disponibilidad de forraje ha sido consistentemente mayor (alrededor de 900 kg más de materia seca cada 35 días) en la pastura asociada comparada con la gramínea sin leguminosa. Esto implica que el productor puede aumentar la carga animal, por lo menos en 1 UA/ha en la asociación y mejorar aún más la productividad de esta pastura.

Cuadro 5. Promedios de producción diaria de leche de vacas pastoreando
gramíneas solas y asociadas con diferentes cultivares
de A. pintoi en Costa Rica.

Cuadro 6. Producción promedia diaria de leche durante la época
lluviosa y disponibilidad forrajera en diferentes pasturas en una finca de doble propósito
localizada en San Jerónimo, Costa Rica.

Bancos de Leguminosas para la Epoca Seca

El A. pintoi ha mostrado que es una opción adecuada para asociar con gramíneas y mejorar los rendimientos de leche tanto en hatos especializados como de doble propósito, pero el pastoreo de la leguminosa sólo es factible durante la época lluviosa en trópico subhúmedo (al menos que se disponga de riego), debido a que la planta se defolia y pierde productividad durante el período seco. Por esta razón el CIAT en conjunto con instituciones nacionales ha dedicado esfuerzos para la identificación de arbustos forrajeros de amplio rango de adaptación y buena tolerancia a la sequía, que puedan usarse como suplementos proteicos para pastos de corte durante este período.

En los últimos años la leguminosa arbustiva Cratylia argentea se ha identificado como altamente promisoria para la suplementación de pastos de corte durante la época seca, debido a que tiene muy buena capacidad de rebrote bajo corte y se defolia muy poco durante el período seco. Además, tiene buena calidad forrajera (20 – 25 por ciento de proteína cruda y alrededor de 50 por ciento de digestibilidad). Este arbusto se ha evaluado como ensilaje y en sistemas de corte y acarreo tanto en la ECAG como en fincas de doble propósito, para la sustitución de suplementos concentrados de alto costo durante la época seca.

El Cuadro 7 muestra producciones promedio de leche de vacas Jersey bajo diferentes dietas donde se utilizó C. argentea fresca para sustituir proteína aportada por concentrado en proporciones de 35 y 70 por ciento. La dieta base estuvo formada con relación al peso vivo (PV) por 0.6% de caña de azúcar, 0.5 por ciento de semolina y 1.5 por ciento de concentrado + 0.017 por ciento de úrea.

Este tratamiento produjo rendimientos de leche similares a la sustitución de 35 por ciento de concentrado por C. argentea. Sin embargo, cuando la proporción de la leguminosa sustituyó 70 por ciento del concentrado, las producciones diarias de leche se redujeron significativamente (P< 0.01) a 10.7 kg/vaca/día. El costo de producir esta cantidad estuvo representado por el valor de 6 kg de leche, mientras que producir 12.6 kg de leche con concentrado representó el valor de 10 kg, es decir un menor margen de ganancia por kg producido debido al alto costo de este alimento.

Cuadro7. Efecto de la sustitución de concentrado por Cratilya argentea
en la producción y calidad de la leche de vacas Jersey en Atenas,
provincia de Alajuela, Costa Rica.

En las fincas de doble propósito localizadas entre Esparza y Miramar (Costa Rica), y dentro del Proyecto Tropileche, la C. argentea picada y mezclada con caña forrajera o king grass, ha sustituido los requerimientos de suplementos concentrados en vacas de doble propósito durante la época seca (Lobo, M., comunicación personal). Además, durante el período seco 1998-1999, la leguminosa se ensiló en dos fincas del área mencionada con buenos resultados de calidad del silo y consumo animal (Actualmente esta información está en proceso de análisis).

Resumiendo, la tecnología forrajera propuesta por el CIAT para fincas de doble propósito en el trópico subhúmedo y estacional, contempla la utilización de gramíneas mejoradas y asociadas con Arachis pintoi para pastoreo durante el período lluvioso, y el uso de arbustos forrajeros comoCratylia argentea como suplemento de los pastos de corte durante la época seca. Los mismos productores están haciendo ajustes a esta tecnología como el ensilaje de C. argentea, el cual complementa la disponibilidad de fuentes proteicas durante el período seco.

5. Análisis Ex-ante de la Tecnología
5.1 Pasturas Asociadas / Arbustos Forrajeros
Las actividades del proyecto Tropileche en Esparza (Costa Rica) han comprendido la caracterización de fincas de doble propósito en cuanto a inventario ganadero, producción de leche, uso de la tierra y recursos de capital invertido en la finca (Holmann et al., 1998).

En una muestra de 7 fincas, se encontró un promedio de 28 vacas en ordeño con una producción de 5 kg/día de leche (1,350 kg de leche por lactancia); un 11.2 por ciento de pasturas mejoradas y una carga de 0.9 an/ha. El capital invertido por finca es en promedio de $279,675 representado en tierra, ganado, galeras, cercas y pasturas mejoradas. El costo de establecer 1 ha de gramínea mejorada se estimó en $270, mientras que la de una pastura asociada con A. pintoi fue de $370/ha. El establecimiento de 1 ha de C. argentea cuesta $420 y la siembra de 1 ha de caña cuesta $550. El valor de la leche recibida a puerta de corral fue de $0.28 por kg y los ingresos totales de la finca por venta de leche, vacas de descarte y terneros se estimó en $17,856 por año.

La información recogida sirvió para estimar los costos de producción por kg de leche producida para diferentes opciones forrajeras como lo muestra laFigura 1. El sistema de producción tradicional utilizando Jaragua y gramas nativas, obliga a los productores a suplementar el hato lechero durante 5 meses del período seco. Con la lactancia referida de 1,350 kg el costo de producción es de $0.31 por kg, mientras que el precio recibido es de $0.28 por kg. En otras palabras, la venta de terneros compensa la pérdida en leche para equilibrar los ingresos del productor con el salario mínimo de la zona.

Figura 1.Costo de la producción de leche con diferentes alternativas de forrajes asumiendo el mismo tamaño de hato en Costa Rica.
Fuente: Adaptado de Holmann et al., 1998.

El costo de producción se reduce en la medida en que la productividad por vaca aumenta y se utilizan pasturas mejoradas (en particular la asociación con A. pintoi para invierno y el uso de C. argentea en el verano). Lo anterior indica que las posibilidades de mejorar la productividad de las explotaciones ganaderas de doble propósito en esta zona, dependen en gran medida de vacas con mayor capacidad de producción por lactancia (factor genético) y de pasturas mejoradas con un componente importante de leguminosa.

5.2 Adopción de Nuevas Tecnologías Forrajeras y Problemas Asociados
La adopción de forrajeras nuevas y perennes es un proceso lento y complejo, en particular cuando se trata de leguminosas. Los productores no perciben los beneficios de estas plantas de la misma manera que lo hacen los investigadores. Además, la baja disponibilidad de semilla y de especies leguminosas, la limitada asistencia técnica y los requerimientos de capital y crédito, han contribuido para que la adopción de leguminosas forrajeras sea muy limitada en nuestro medio. Esto sin contar que la identificación de una especie adecuada de leguminosa para un nicho particular toma tiempo (Ferguson, 1992).

Las cifras sobre áreas de pastos establecidas con especies forrajeras mejoradas es prácticamente inexistente en la región centroamericana. Sin embargo, durante la última década la importación de semilla a la región, en particular de gramíneas, ha venido en aumento, lo que indica que los ganaderos están estableciendo pasturas mejoradas en forma creciente. El Cuadro 8 evidencia lo anterior para el caso de Costa Rica. Se nota un crecimiento sostenido en variedad y cantidad de especies forrajeras importadas a partir de 1990 aunque la importación de leguminosas, en particular Arachis pintoi, ha sido significativa solamente durante los últimos 4 años.

Los productores adoptan mucho más fácilmente una gramínea que una leguminosa forrajera por las razones mencionadas anteriormente. Por lo tanto, para promover su adopción se requieren acciones en proyectos integrados entre instituciones de extensión, desarrollo e investigación. Es importante exponer las nuevas selecciones de leguminosas a productores pioneros en un programa integrado de investigación/desarrollo con el objeto de evaluar los materiales a nivel de finca y conocer las limitaciones y el grado de aceptación de los productores. Más adelante, la adopción va a depender mucho de la disponibilidad de semilla de buena calidad en el mercado y de los precios de venta.

6. Conclusiones
Las gramíneas y leguminosas forrajeras identificadas y seleccionadas por el CIAT en colaboración con instituciones nacionales de investigación de Centroamérica, han mostrado incrementos importantes en leche y carne tanto a nivel experimental como en fincas de productores, así como mejoras en la actividad biológica de los suelos.

Dentro de las forrajeras seleccionadas se destacan la leguminosa herbácea Arachis pintoi (Maní Forrajero) y el arbusto Cratylia argentea. La estrategia de utilización en el trópico subhúmedo y en sistemas de doble propósito comprende la asociación del Maní Forrajero con gramíneas estoloníferas para pastoreo durante el período lluvioso y el empleo de C. argentea como suplemento de pastos de corte durante el período seco.

La adopción de tecnologías forrajeras basadas en leguminosas es todavía incipiente en la región, debido a que los productores no perciben los beneficios de estas plantas en la misma proporción que los investigadores. Además, las fuentes de semilla son escasas y de alto costo y los programas de asistencia técnica son limitados.

La adopción de leguminosas se vería favorecida con proyectos integrales de investigación, extensión y desarrollo, que expongan a nivel de finca los materiales seleccionados a productores pioneros.