Introducción

En términos pecuarios, el departamento del Atlántico, Colombia, posee un inventario bovino que representa el 0,89 % (242.856 animales) del inventario nacional (^{Instituto Colombiano Agropecuario [ICA], 2019}), lo que parece ser una cifra poco representativa a escala país. Sin embargo, en el contexto económico departamental, la ganadería representa un reglón importante del Producto Interno Bruto (PIB), con una participación local del 1,1 % —por encima de sectores de importancia como la minería (^{Departamento Administrativo Nacional de Estadística [DANE], 2019})—, un uso de suelo que alcanza el 91,4 % del suelo total destinado a la actividad agropecuaria (278.211 ha) y una producción de 185.000 litros diarios de leche fresca (^{Gobernación del Atlántico, 2016}).

Para la temporada invernal 2010-2011, el departamento del Atlántico, específicamente el cono sur, sufrió una de las más graves inundaciones de la historia reciente de Colombia, que implicó el ingreso de aproximadamente 2.200 millones de m³ de agua proveniente del canal del Dique, afectando de manera directa los municipios de Santa Lucía, Candelaria, Manatí, Campo de la Cruz y Suan, y de manera indirecta a Repelón, Sabanalarga y Luruaco (^{Jabba, 2011}). Esta situación implicó pérdidas en producción agrícola por el orden de las 60.984 toneladas, afectación de 61.426 bovinos y pérdidas incalculables en especies forestales nativas e introducidas (^{Toro et al., 2016}).

Para el apoyo técnico, económico y social a la crisis generada por la inundación, la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - AGROSAVIA (anteriormente Corpoica), con soporte del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (MADR) y de la Gobernación del Atlántico, ejecutó el establecimiento de sistemas silvopastoriles (^{Cajas, Carvajal, Barragán, & Portilla, 2014}), como parte de la estrategia de reactivación económica en la población afectada. Sin embargo, las características climáticas y ambientales que presenta el cono sur del departamento del Atlántico, tales como estacionalidad climática (periodo seco de diciembre a marzo), baja precipitación (1.089 mm/año) e influencia de vientos alisios durante el periodo seco (^{Martínez et al., 2005}), hacen necesaria una estrategia nutricional complementaria a los sistemas silvopastoriles, que contribuyan a corregir los desbalances nutricionales y a mejorar la disponibilidad de nutrientes, especialmente durante el periodo seco.

La industria de palma africana Elaeis guineensis Jacq. (Arecaceae) en Colombia, en términos de hectáreas sembradas (en desarrollo y en producción), registró un crecimiento del 3 % en la vigencia 2015-2016 (^{Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite [Fedepalma], 2016}), lo que representa una oferta de subproductos que han sido empleados en alimentación animal, tales como la torta de palmiste (PKC, por las siglas de palm kernel cake) y decantado de lodos (OPDC, por las siglas de oil palm decanter cake) resultantes del proceso de producción de aceite (^{Alimon, Zahari, Kelantan, Pengkalan, & Kota Bharu, 2012}). Se estima que por cada tonelada de producción de aceite crudo se generan aproximadamente 350 kilogramos de decantado de lodos y unos 60 kilogramos de torta de palmiste (^{Van Dam, 2017}). Para el 2017, la producción de aceite crudo en Colombia alcanzó 1.627.550 toneladas (^{Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite [Fedepalma], 2018}), lo que equivale a un estimado de producción de 569.964 toneladas de decantado de lodos y 97.653 toneladas de torta de palmiste.

La obtención de los subproductos de PKC y OPDC se genera en planta de beneficio. En el flujo de procesamiento (producción de aceite de palma crudo), el OPDC se obtiene a partir de la digestión y prensado de los frutos enteros, y posterior obtención y decantación de lodos y efluentes; como producto de la prensión de frutos, se colecta la nuez, la cual se somete a un proceso de prensado y, en algunos casos, lavado con solvente para generar el PKC (^{Ali Hassan et al., 2001}; ^{Van Dam, 2017}). En términos nutricionales, el PKC se caracteriza por ser un subproducto de alto valor para la alimentación de rumiantes, con un rango nutricional en contenido proteico que oscila entre 14 % y 19 %, fibra en detergente neutro (FDN) entre 66 % y 78 %, fibra en detergente ácido (FDA) entre 41 % y 52 %, y un contenido de grasa cruda que puede variar del 1 % al 2 % en proceso de extracción por solvente y entre 4 % y 9 % en extracción mecánica (^{Alimon, 2005}; ^{Alimon et al., 2012}; ^{Bustamante, Campos, & Sánchez, 2017}; ^{Vargas & Zumbado, 2003}).

El PKC ha sido referenciado para uso en alimentación de bovino de carne y búfalos de agua Bubalus bubalis (L.), con niveles de inclusión en la dieta que oscilan entre el 30 % y el 80 %, y para el ganado de leche con porcentaje de 20 % a 50 % (^{Alimon et al., 2012}). En el caso del OPDC, ^{Zahari, Alimon y Wong (2012)} han reportado el uso de este subproducto en la alimentación de bovinos y ovinos, con niveles de inclusión entre 40 % y 45 % en la dieta, mientras que ^{Gafar, Alimon, Sazili, Man y Abubakr (2013)} reportaron valores de 30 % o más en la dieta de cabras.

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de algunos supbroductos de la industria de palma africana E. guineensis en la producción y calidad de la leche en pequeños productores de doble propósito en el sur del departamento del Atlántico, Colombia.

Materiales y métodos

Localización del experimento y selección de productores

El estudio se desarrolló en los municipios de Manatí, Campo de la Cruz y Repelón, en el departamento del Atlántico, Colombia. Lo usuarios fueron seleccionados a partir del listado de beneficiarios del proyecto “Fase III o Acción 8: Apoyo de Corpoica al programa departamental de repoblamiento bovino y entrega de materiales de frutales en municipios del sur del Atlántico”, en el componente pecuario, vinculado al establecimiento de sistemas silvopastoriles (SSP). En total se seleccionaron 12 pequeños productores en el sistema bovino doble propósito, distribuidos así: 6 en Repelón, 4 en Campo de la Cruz y 2 en Manatí: coordenadas geográficas 10°26′53″ N y 74°57′33″ O, temperatura media de 28,5 °C, altura de 10 m s. n. m. y precipitación anual de 1.004 mm; Repelón: coordenadas 10°29′40″ N y 75°07′27″ O, temperatura media de 28,9 °C, altura de 9 m s. n. m. y precipitación de 927 mm; Campo de la Cruz: coordenadas 10°22′40″ N y 74°52′53″ O, temperatura de 28,4 °C, altura de 7 m s. n. m. y precipitación anual 1.063 mm. Los tres municipios corresponden a bosque seco tropical según ^{Holdrige (1971)} (figura 1).

Fuente: Elaboración propia con imágenes de Google®

Figura 1. Ubicación espacial de los usuarios seleccionados en los experimentos I y II. Manatí. 

En el periodo comprendido entre julio y octubre de 2013 (periodo lluvioso), en cada finca se establecieron entre 2,0 y 4,9 hectáreas en sistemas silvopastoriles. El arreglo estuvo caracterizado por franjas de 1 metro de ancho, establecidas (600 sitios de siembra por franja, 0,5 m entre calles × 0,5 m entre plantas) con arbustivas Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit (Fabaceae) y Crescentia cujete L. (Bignoniaceae), espaciadas cada nueve metros y asociadas con de la gramínea Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf cv. Toledo (Poaceae). Los establecimientos se realizaron con intervención mecánica (renovación) y con estrella (Cynodon spp.), en intervenciones con labranza cero (recuperación). Para el estrato alto, se establecieron (25 m entre calles y 25 m entre árboles) especies maderables adaptadas a las condiciones locales como Tabebuia rosea (Bertol.) DC. y Handroanthus chrysanthus (Jacq.) S.O. Grose (listado como Tabebuia chrysantha) (Bignoniaceae) (^{Cajas et al., 2014}).

Las fincas seleccionadas se caracterizaron por poseer una extensión media de 12,8 ± 6 hectáreas, con una población bovina en un rango de entre 11 y 40 animales, lo que los clasifica como pequeños productores (^{Federación Nacional de Ganaderos [Fedegan], 2006}). Cada finca estuvo dividida en 6 potreros con SSP y entre 4 y 10 potreros adicionales con monocultivo de gramíneas (Bothriochloapertusa (L.) A. Camus, Cynodon nlemfuensis Vanderyst, Dichanthium aristatum (Poir.) C.E. Hubb., Cyperus rotundus L., entre otras), en los que se manejó un pastoreo rotacional que osciló entre 3 y 5 días de ocupación y de 25 a 35 días de descanso. En estos productores predomina una producción extractiva del suelo sin fertilización ni mecanización. La producción media de leche fue de 6,7 litros para el periodo lluvioso y de 3,6 litros para el periodo seco, con un hato caracterizado en su gran mayoría por animales cebuinos (Brahman y Gyr), con cruces no determinados (ausencia de registros genealógicos) con razas taurinas (Holstein y Pardo Suizo). El 33 % de los usuarios seleccionados declaró usar suplementación de la dieta tradicional para afrontar la época de sequía, principalmente enfocada en el uso de pasto de corte y melaza de caña. El 85 % indicó usar sal mineralizada (comercial o elaborada con base en premezcla mineral), de los cuales solo el 70 % informó su uso durante todo el año.

Dietas, selección de animales y diseño experimental

Con base en los subproductos torta de palmiste (PKC) y decantado de efluentes (OPDC), se generaron dos dietas experimentales que se compararon con una dieta control (suplementación mineral al 8 % de fósforo). Cada una de las dietas experimentales contó con participación de los subproductos de la palma de aceite y la adición de una fuente energética (melaza de caña), según lo recomendado por ^{Bustamante et al. (2017)} y ^{Zahari et al. (2012)}, así como también una fuente de nnp (urea) y de azufre (sulfato de amonio) (tabla 1). A cada animal se le suministró diariamente 200 g de sal mineralizada y 1.782 g de las dietas experimentales (PKC y OPDC).

Tabla 1. Ingredientes y caracterización química de las dietas experimentales y del forraje base ofertado 

^aResultado promedio, dos caracterizaciones bromatológicas en cada experimento.

^bResultado promedio, seis caracterizaciones bromatológicas en cada experimento.

Fuente: Elaboración propia

La caracterización química de las dietas experimentales y del forraje base ofertado se llevó a cabo determinando proteína cruda (método Kjeldahl), FDN y FDA (^{Van Soest, Robertson, & Lewis, 1991}), cenizas (combustión de la materia orgánica), digestibilidad in situ de la materia seca mediante la técnica de la bolsa de nylon (^{Ørskov, Hovell, & Mould, 1980}) y fraccionamiento de las proteínas (^{Licitra, Hernandez, & Van Soest, 1996}), desarrollados en el Laboratorio de Nutrición Animal de AGROSAVIA, centro de investigación (CI) Turipaná. La composición mineral se determinó para N, P, K, Ca, Mg, Na, S, Fe, Cu, Mn, Zn y B, mediante espectrofotometría de absorción atómica en el Laboratorio de Suelos y Aguas de agrosavia, ci Tibaitatá.

La caracterización botánica en el experimento I registró una composición botánica promedio de 57 % de gramíneas, 7 % de leguminosas herbáceas, 40 % de especies no deseables, y una oferta forrajera de 1618,5 kg de MS/ha disponibles y 971 kg de MS/ha aprovechables. En las fincas vinculadas a este experimento, la especie de gramínea dominante fue Brachiaria brizantha cv. Toledo. Para el experimento II, la composición botánica promedio fue de 89 % de gramínea, 2 % de leguminosa herbácea, 9 % de especie no deseable y se reportó una producción forrajera de 1882,5 kg de ms/ha disponibles y 1713,4 kg de ms/ha aprovechables. La gramínea dominante en el experimento II fue Cynodon spp.

Debido a la ausencia de registros zootécnicos en las fincas seleccionadas, se realizó un diagnóstico reproductivo mediante palpación rectal y se caracterizó el estado fisiológico y productivo de las vacas. Con base en esta información, se seleccionaron las vacas en estado lactante, identificando su tercio de lactancia y número de partos, información que fue utilizada como covariable en el análisis de los datos.

Pese a que las fincas tenían una relativa cercanía y estaban influenciadas por una condición climática similar, entre ellas existían condiciones particulares que marcaban diferencias en las variables de respuesta (rotación de praderas, grupos genéticos, lactancias, entre otros). Con base en esto, se planteó el uso de un diseño de cuadrado latino con sobrecambio, balanceado para efectos residuales (^{Cochran, Autrey, & Cannon, 1941}; ^{Lehmacher, 1991}). En este diseño se consideraron dos factores de bloqueo: uno correspondió a las fincas, y otro a los periodos de evaluación (3 periodos, 15 días de acostumbramiento y 5 días de evaluación); para ello, se realizaron dos réplicas completas del experimento, usando 6 fincas en Repelón (experimento I), 2 fincas en Manatí y 4 en Campo de la Cruz (experimento II).

En cada uno de los experimentos, a las fincas seleccionadas se les aleatorizó una de las seis posibles secuencias de suplementación generadas para garantizar grados de libertad y evaluar el efecto de arrastre o acarreo (tabla 2). Los efectos de acarreo o carry se construyeron siguiendo los lineamientos descritos por ^{Cerón-Muñoz, Galeano-Vasco y Restrepo-Betancur (2013)}.

Tabla 2. Asignación de secuencias de suplementación para fincas en los experimentos I y II 

Fuente: Elaboración propia

Resultados y discusión

En la tabla 3 se presentan los resultados obtenidos para la suplementación con subproductos de la industria de palma africana, en la producción y calidad de la leche bajo condiciones de pequeño productor en el sur del departamento del Atlántico.

Tabla 3. Producción y calidad composicional de la leche en fincas de pequeños productores en el sur del departamento del AtlánticoSalM: Sal Mineralizada Comercial 8%; PKC: Palmiste; OPDC: Decantado de lodos; Carry a: Efectos de acarreo en sobrecambio influenciado por SalM; Carry b: Efecto de acarreo en sobrecambio influenciado por PKC; NP: covariable número de partos; DL: covariable días en leche; RCME: Raíz de cuadrado medio del error; CV: Coeficiente de variación. ST: Sólidos totales; NUL: Nitrógeno Ureico en Leche. Letras diferentes en la misma columna indican diferencias estadísticas entre promedios según test Tukey. 

Fuente: Elaboración propia

El tratamiento afectó significativamente (p< 0,05) la producción de leche (L/día) a favor del OPDC en los experimentos I y II. En ninguno de los dos experimentos se observó diferencia significativa (p> 0,05) con la suplementación con base en PKC. Sin embargo, la diferencia (p< 0,05) con el tratamiento control (SalM) fue consistente en los experimentos I y II, con 10,07 % y 14,88 % más producción de leche a favor de OPDC, respectivamente.

La proporción media de grasa en la leche presentó efecto significativo (p< 0,05) de la dieta evaluada en los experimentos I y II. En el primer caso, la dieta PKC registró el mayor valor medio de grasa, sin diferencia significativa (p> 0,05) con el tratamiento OPDC, pero superior al tratamiento con SalM (4,31 % vs 3,85 %, respectivamente). Contrario a esto, en el experimento II el tratamiento PKC registró la menor proporción de grasa en leche, con 0,33 puntos porcentuales menos (p< 0,05) de grasa, comparado con los tratamientos SalM y OPDC.

Tanto la proteína como los ST solo fueron afectados por el tratamiento en uno de los dos experimentos. Para el caso de la proteína, el PKC registró el menor porcentaje en el experimento I, con diferencia significativa (p< 0,05) del porcentaje de proteína en leche registrado para los tratamientos OPDC y SalM. Con relación a los ST, en el experimento II se observó que el valor medio registrado en los tratamientos OPDC (12,76 %) y SalM (12,78 %) superó significativamente (p< 0,05) el registro reportado en el tratamiento PKC (12,49 %).

En la concentración de nitrógeno ureico en leche, el suplemento con base en OPDC en el experimento I registró la menor cantidad de NUL, con una reducción del 25 % y 32 % comparado con los suplementos SalM y PKC, respectivamente. En el experimento II, la menor concentración en NUL se observó para la suplementación con PKC, con diferencia significativa (p< 0,05) de la concentración registrada en los suplementos SalM y OPDC.

La propuesta de considerar un diseño de sobrecambio alternando los sujetos experimentales por cada una de las fincas evaluadas resultó un esquema robusto para desarrollar la investigación de respuesta en producción y calidad de la leche en función de los subproductos de la industria de la palma de aceite, bajo las condiciones de pequeño productor en el sur del departamento del Atlántico. ^{Engstrom, Sanchez, Stone y St-Pierre (2010)} informan que la investigación en finca demanda modelos de experimentación robustos, entre los cuales citan el diseño de sobrecambio o crossover, con la ventaja de un mínimo cambio en las actividades diarias de las fincas. Asimismo, ^{St-Pierre y Jones (1999)} y ^{Rumosa-Gwaze, Mwale y Chimonyo (2011)} indican que la investigación en fincas ganaderas genera ventajas en el posterior proceso de adopción de la tecnología, dado que el proceso de investigación en finca involucra de manera cercana al productor y lo obliga a apropiarse de las actividades inherentes a la investigación (selección de animales, proceso de alimentación, medición de respuesta, entre otros), a direrencia del proceso experimental en el centro de investigación, donde el productor no tiene un acceso tangible.

La suplementación con OPDC resultó en un incremento en la producción de leche del orden de entre 10% y 14% tanto en los experimentos I y II comparado con el tratamiento control y sin diferencia significativa de la suplementación con PKC. En promedio, en cada suplemento se observó una producción media de 3,02 y 4,01 L/vaca/día para OPDC, y de 2,9 y 3,8 L/vaca/día para PKC en los experimentos I y II, respectivamente. ^{Holmann et al. (2004)} afirman que, para la región Caribe colombiana, la suplementación no es una práctica ampliamente difundida. En promedio las ganaderías locales producen 4,2 L/vaca/día con una suplementación que no supera los 0,68 kg/animal/día, principalmente con la participación salvado de trigo y de arroz, sal mineralizada, melaza de caña y concentrados comerciales, en porcentajes de inclusión de 16,4 %, 4,7 %, 20,7 %, 11,3 % y 7,9 %, respectivamente. Para el caso específico del sur del departamento Atlántico, ^{Yepes-Vargas y Sarmiento-Moreno (2016)} señalan que la producción media de leche en productores que implementaron ssp alcanzó 3,73 L/vaca/día y, en el caso que no, 3,07 L/vaca/día.

En relación con OPDC no se reportan muchas referencias relacionadas con su uso en la producción y calidad de la leche para sistemas doble propósito. Al respecto, ^{Pallares-Cerchiaro y Medina (2014)}, en una investigación en la que evaluaban el efecto de la glicerina en la producción y calidad de leche en el sur del departamento del Atlántico, indicaron que el tratamiento control (sin glicerina) registró 10,4 L/vaca/día con la adición de 1 kg de OPDC en vacas de alto potencial genético para producción de leche en el trópico. Para el caso del PKC, ^{Olafadehan y Adewumi (2009)}, en una investigación bajo condiciones de finca en pequeño productor suplementando vacas criollas en el este de Nigeria con 1,77 kg de suplemento que incluía 40 % de pkc, lograron incrementar de manera significativa la producción de leche en 27,3 %, comparada con la dieta sin suplementación (2,28 vs. 1,79 kg/vaca/día, respectivamente). Asimismo, ^{Bustamante et al. (2017)}, suplementando con 1 kg de PKC más 0,35 kg de melaza de caña, incrementó significativamente la producción diaria de leche en búfalos de agua (B. bubalis) al pasar de 2,59 (sin suplementación) a 3,82 L/animal/día.

La calidad composicional de la leche, en términos de grasa, proteína y sólidos totales, se vio afectada por el esquema de suplementación tanto en el experimento i como en el ii. Sin embargo, en todos los tratamientos se observó que los registros composicionales de la leche permiten indicar que, bajo las condiciones evaluadas, la leche se puede clasificar con una alta calidad composicional (^{Calderón, García, & Martínez, 2006}) y da cumplimiento al marco regulatorio para la comercialización de leche cruda (> 3,2 % de proteína, > 3,5 % de grasa y > 12,2 % de sólidos totales), establecido por el Ministerio de Salud y Protección Social (Minsalud, ²⁰⁰⁶, ²⁰¹¹). Los resultados de calidad de leche en el presente trabajo son similares a los reportados por ^{Botero, Vertel, Florez y Medina (2012)} para pequeño productor de doble propósito en el norte del departamento de Sucre, quienes indicaron que bajo esas condiciones la calidad de la leche presenta una media de 4,06 ± 0,13 %, 3,57 ± 0,1 % y 12,3 ± 0,3 % en grasa, proteína y sólidos totales, respectivamente, pero superiores a los registrados por ^{Romero, Calderón y Rodríguez (2018)}, para tres subregiones del departamento de Sucre, con proteína en un rango de 2,96 % a 3,29 %, grasa de 3,37 % a 3,75 % y sólidos totales de 11,71 % a 12,23 %.

El NUL es considerado un indicador metabólico de la relación energía-proteína en la dieta y de la eficiencia del uso de la proteína en rumen (^{Danes, Chagas, Pedroso, & Santos, 2013}; ^{Pardo, Carulla, & Hess, 2008}). Los resultados de NUL en el presente estudio estuvieron cercanos al límite superior en el rango optimo (10 a 19 mg/dL NUL), citado por ^{Hess et al. (1999)}, con excepción del OPDC en el experimento I. ^{Ávila y Lascano (2001)} indican que un valor 10 mg/dL puede utilizarse como un punto de referencia para definir el NUL en leche, y que este valor depende del grado de suplementación proteica y del grupo genético de la vaca, con respuestas que van desde incremento en el NUL y en la producción de leche como resultado al aumento del nivel de suplementación proteica en la dieta, principalmente para vacas mestizas, hasta incrementos en NUL sin respuesta en la producción de leche en vacas con fenotipo cebuino.

Bajo condiciones de la microrregión de sabanas del Cesar (Cesar, Colombia) y con una dieta base de Brachiaria bizantha cv. Marandú en vacas de diferentes mestizajes Bos indicus . Bos taurus, ^{Mojica-Rodríguez, Castro-Rincón, Silva-Zakzuk, Hortúa-Castro y García-Quintero (2013)} reportaron valores de NUL de 11,04, 13,49 y 17,78 mg/dL en el periodo lluvioso, y 9,81, 8,58 y 7,13, en el periodo seco, para los tercios I, II y III de lactancia, respectivamente.

Los resultados del NUL obtenidos en el presente estudio señalan que la dieta consumida pudo afectar la eficiencia de uso del nitrógeno en el rumen, posiblemente por un déficit de carbohidratos fermentables en rumen. Dadas las condiciones en las que se desarrolló el experimento (en fincas de pequeños productores) y al grado de dificultad que presentan las metodologías para la determinación de consumo de materia seca en pastoreo para rumiantes, no fue posible cuantificar la ingesta total de materia seca y el consumo de nutrientes. Sin embargo, estudios que evaluaron el NUL en vacas que pastorearon SSP con Leucaena spp. indican que el consumo voluntario de esta leguminosa influye sobre el balance total (^{Bottini-Luzardo, Aguilar-Pérez, Centurión-Castro, Solorio-Sánchez, & Ku-Vera, 2016}; ^{Prieto-Manrique, Mahecha-Ledesma, Vargas-Sánchez, & Angulo-Arizala, 2018}) y a la excreción (^{Piñero-Vázquez et al., 2017}) del nitrógeno ingerido en la dieta, lo que aunado a un déficit de energía pudo ser el factor que influyó en los resultados de NUL del presente experimento, aún en la dieta control (sin nitrógeno).

Conclusiones

Los subproductos de la industria de palma africana, especialmente el opdc, lograron demostrar una respuesta positiva en el incremento de la producción de leche bajo las condiciones de pequeño productor doble propósito en el sur del departamento del Atlántico. Sin embargo, se hace necesario considerar experimentos de mayor plazo para evaluar la sostenibilidad de la producción, la calidad de la leche y la viabilidad económica, social y ambiental de estos esquemas de suplementación estratégica bajo condiciones de pequeño productor doble propósito.