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Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial

Print version ISSN 1692-3561

Rev.Bio.Agro vol.14 no.2 Popayán Jul./Dec. 2016

http://dx.doi.org/10.18684/BSAA(14)47-56 

DOI: http://dx.doi.org/10.18684/BSAA(14)47-56

HUELLA HÍDRICA DE UNA FINCA GANADERA LECHERA BAJO LAS CONDICIONES AGROECOLÓGICAS DEL VALLE DEL CAUCA

WATER FINGERPRINT OF A CATTLE DAIRY ESTATE UNDER THE CONDITIONS AGROECOLOGICAS OF THE VALLEY OF THE CAUCA

IMPRIMA HIDRICA DE UMA LEITEIRA DE GADOS DE PROPRIEDADE DEBAIXO DAS CONDIÇÕES AGROECOLOGICAS DO VALE DE CAUCA

CARLOS AUGUSTO MARTÍNEZ-MAMIAN1 , XIMENA ANDREA RUIZ-ERAZO2, SANDRA MORALES-VELASCO3

1Fundación Universitaria de Popayán, Programa de Administración de Empresas Agropecuarias, Grupo de investigación GINPAS. Magister en Ciencias Agrarias, Ingeniero Agropecuario. Popayán,Cauca.

2Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Agrarias, Departamento de Ciencias Agropecuarias, Grupo de Investigación SISINPRO. Estudiante de doctorado en Ciencias Agrarias y Agroindustriales. Popayán, Cauca.

3Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Agrarias, Departamento de Ciencias Agropecuarias, Grupo de Investigación Nutrición Agropecuaria. Profesora Titular, Magister en Recursos Hidrobiológicos, Ecóloga. Popayán, Colombia.

Correspondencia: u1801731@unimilitar.edu.co


Recibido para evaluación: 21 de Enero de 2015. Aprobado para publicación: 31 de Mayo de 2016.


RESUMEN

Las altas demandas de agua para la producción agropecuaria, ha generado la necesidad de cuantificar los consumos de este recurso con el fin de establecer medidas de manejo. Por lo cual se realizó un estudio para determinar la huella hídrica de un hato lechero bajo las condiciones agroecológicas del corregimiento de Rozo Municipio de Palmira Valle del Cauca. Para la evaluación se tuvo en cuenta la metodología de Chapagain, quien establece los parámetros de medición del agua verde, azul y gris. Se aplicó una encuesta para obtener los datos productivos de la finca. Los resultados mostraron que para producir un litro de leche se necesita 1,9 m3 de agua, de las cuales 97,4% son las requeridas por cultivo (forraje) para su ciclo productivo, todo lo anterior evidencia la necesidad de establecer alternativas para el uso y reuso del agua dentro del sistema ganadero

PALABRAS CLAVE:Hato lechero, Consumo de agua, Impacto ambiental.


ABSTRACT


The high water demands for agricultural production, has generated the need to quantify the consumption of this resource in order to establish management measures. Therefore a study was conducted to determine the water footprint of a dairy herd under the ecological conditions of the village of Rozo Municipality of Palmira Valle del Cauca. For the assessment took into account the methodology Chapagain, who sets the parameters for measuring the water green , blue and gray. A survey was applied to obtain the production data of the farm. The results showed that to produce one liter of milk 1,9 m3 of water, of which 97,4% are required per crop (fodder) for its production cycle is needed, the above demonstrates the need for alternatives to use and reuse of water within the livestock system.

KEY WORDS:Water footprint, Dairy herd, Green water, Blue and gray.


RESUMO

As demandas de descargas de água para a produção agrícola, gerou a necessidade para quantificar os consumos deste recurso com o propósito de estabelecer medidas de manipulação. Razão por que ele/ela foi levado fora um estudo para determinar o hídrica de impressão de um agrupamento baixo leiteiro que o agroecológicas de condições do corregimento de Rozo Tocam Municipalidade de Palmira Valle do Cauca. Para o avaliação se lembrado de a metodologia de Chapagain que estabelece os parâmetros de medição do verde, água azul e cinza. Uma pesquisa foi aplicada para obter os dados produtivos da propriedade. Os resultados mostraram isso para produzir um litro de leite é precisado 1,9 m3 de água da qual 97,4% são esses requeridos por cultivo (forragem) durante seu ciclo produtivo, todas as supracitadas evidências a necessidade para se estabelecer alternativa.

PALAVRAS-CHAVE:Pegada hídrica, Ato leiteiro, Agua verde, Azul e cinza.



INTRODUCCIÓN


El constante crecimiento de la población mundial (cuatro veces desde 1900) es directamente proporcional con la cantidad de alimentos demandados para el sostenimiento de la población mundial; situación que ha generado altos consumos de agua (7 a 9 veces), que unido al cambio climático y otros problemas ambientales, limita la productividad del planeta, haciendo necesario evaluar los sistemas productivos actuales para proyectar alternativas de manejo a corto y mediano plazo [1].

Es así, como la ganadería es un sector importante para la economía y la seguridad alimentaria de cualquier país [2], siendo una actividad fundamental de trabajo y sustento para la población a nivel mundial [3]; pero también es una de las actividades con mayores impactos negativos al suelo (sobrepastoreo), aire (emisiones de gases de efecto de invernadero), biodiversidad (cambio de coberturas vegetales) y el agua, con repercusiones desde el ámbito local hasta el mundial [4].

De esta manera la producción pecuaria, es responsable del consumo mundial del 8% del recurso hídrico, contribuye a la eutrofización, aparición de problemas de salud en los seres humanos, dado al mal manejo del excremento animales, antibióticos y hormonas, fertilizantes, plaguicidas, y sedimentos de pastizales erosionados [5].

Considerando que el agua es uno de los elementos indispensables para el mantenimiento y desarrollo de los seres vivos; los sistemas agropecuarios han encaminado metodologías en desarrollar actividades que se encuentren dentro del marco del concepto de indicadores de sostenibilidad, capaces de medir el estado de los agrosistemas y las posibles respuestas a las presiones ejercidas sobre los recursos que lo conforman [6].

Dentro de estos indicadores, se encuentra la huella ecológica, que se define como la cantidad de recursos que se requieren para producir los bienes y servicios de una población [7]. Para el caso específico del agua se establecen mediciones de la huella hídrica, que relaciona el uso con el consumo humano por los diferentes sectores de la economía (agricultura, industria y domestica) [3]; tipificando el agua según las procedencias y usos (azul: ríos y lagos, verde: precipitaciones y retenida en el suelo y gris: servida y contaminada) [8].

La huella hídrica, permite cuantificar las cantidades de agua utilizadas para producir un bien o un producto [9] y propone modos de producción más eficientes en cuanto al uso del recurso [10]. Algunos estudios reportan que para producir un litro de leche y un kilogramo de carne se requieren 1,2 m3 y 1,5 m3 de agua respectivamente [11].

En Colombia, algunos estudios documentan el cálculo de este indicador, evaluando algunos aspectos productivos del sistema [12], sin embargo es necesario realizar tales mediciones tendientes a establecer estrategias de ahorro de agua, las cuales son importantes a la hora de diseñar políticas encaminadas a la solución de los problemas relacionados con la degradación de la tierra, el calentamiento global, escasez del agua, y la pérdida de biodiversidad [13].

Por lo anterior y con el fin de valorar la eficiencia en el uso del agua de un sistema ganadero, se midió la huella hídrica de una finca ganadera ubicada el corregimiento del Rozo del Municipio de Palmira en el Valle del Cauca.


MÉTODO

Localización

La unidad productiva se halla en municipio de Palmira (Corregimiento de Rozo), zona plana del Valle geográfico del Río Cauca localizada entre los 900 a 1000 msnm, caracterizada por usos del suelo dedicado a las actividades agrícolas y ganaderas desde el siglo XVI [14].

Calculo de la Huella Hídrica

Para la determinación de la huella hídrica se tuvieron en cuenta los parámetros productivos del sistema ganadero, compuesto por Hartón del Valle. Se aplicó una encuesta para recopilar información primaria respecto al área del predio y distribución de los pastos, número de animales, vacas en ordeño, intervalo entre partos (IEP), vacas de descarte, días promedio de lactancia, producción de leche/vaca/ordeño/día. Con el fin de tener una aproximación de los parámetros productivos del hato, se calcularon los siguientes indicadores:

Ecauación 1

Ecauación 2

Ecauación 3

Carga Animal = UGG/ ha, donde:

1 UGG = 450 kg.

1 toro= 1,5 UGG,

1 vaca= 1 UGG,

1 novilla vientre= 1 UGG,

1 novilla levante (1 – 2 años)= 0,75 UGG,

1 ternero desteto (7m – 1 año)= 0,5 UGG

1 ternero= 0,2 UGG

Basados en la metodología de Molina (2011), quien tiene en cuenta el agua que se requiere para la producción ganadera, se tomaron como referencia los datos climatológicos de precipitación y temperatura (Año 2014), que para el presente estudio fueron suministrados por la estación meteorológica ubicada en el corregimiento de Rozo (Centro de Investigación de la Caña de Azúcar en Colombia - CENICAÑA) y a las valoraciones del agua de acuerdo a la tipología propuesta [12,15, 16].

Agua azul

La cantidad de agua correspondiente a la ingesta directa de los animales, se calculó una vez registrada la cantidad de ganado, aplicándose los rangos establecidos en el Cuadro 1., los cuales indican el volumen requerido de acuerdo a la etapa de desarrollo que se encuentra el animal [12].

Cuadro 1

Agua verde

Para hallar la cantidad de agua requerida por el forraje (agua virtual), fue necesario calcular el balance hídrico del cultivo de pastos, utilizando el software Balanço Hídrico Normal [17] que utiliza datos meteorológicos como precipitación y temperatura, más una constante (Kc), que determina el agua requerida para la producción de un cultivo, para gramíneas forrajeras corresponde a 0,95 [12].

Para el cálculo del agua indirecta en el sistema se aplicó la siguiente formula:

Ecauación 4

Agua gris

Contempla actividades asociadas a la producción de leche, denominada también agua de servicio por ser usada en el lavado de establos, utensilios, tinas, ubres, etc., para cual se tuvo en cuenta los valores determinados en Cuadro 2.

Cuadro 2

Cálculo del Agua Virtual

Una vez determinadas los tipos de agua antes mencionados, se procedió a calcular el agua que requiere un animal en sus 10 años de vida e igualmente el agua que se necesita para la producción de un litro de leche en la finca estudiada, para lo cual se aplicó la siguiente ecuación.

Ecauación 5

Huella Hídrica

Para obtener la cantidad necesaria para producir un litro de leche, se relacionó la cantidad de agua requerida para la producción de un litro de leche, lo que determinó la huella hídrica para este hato lechero.


RESULTADOS

Parámetros productivos

La encuesta realizada para determinar los parámetros productivos de la finca permitió obtener los siguientes datos (Cuadro 3).

Cuadro 3

En cuanto a los parámetros productivos de la finca, se encontró un porcentaje de natalidad promedio del 90%, que para el ganado lechero en Colombia está entre 65 y 70%, por tanto, los resultados encontrados indican un comportamiento superior al promedio nacional. Respecto a los parámetros: intervalo entre partos (IEP) y porcentaje de mortalidad, los registros obtenidos son bajos comparados con los regionales, que reportan rangos entre 680 y 700 días de IEP y tasas de mortalidades en crías del 10% para el país. También, se destaca el resultado encontrado para el tiempo de lactancia (días), que coincide con el rango que se reporta a nivel nacional, entre 9 y 10 meses para ganado de leche [18].

Es de anotar que las praderas están compuestas principalmente por pasto estrella Cynodon nlemfuensis, divididas con cercas eléctricas, el pastoreo es rotacional, manejando dos potreros al día, lo que permite mantener cargas altas dentro del sistema ganadero [19], coincidiendo con lo encontrado en la finca, donde se reportan 3,8 UGG/ha, indicando carga alta, contrario a los registros nacionales que mencionan una carga entre 0,5 y 0,6 UGG [18], explicándose por las prácticas de manejo de cada finca, las cuales influyen de forma positiva o negativa en la producción forraje del pasto estrella, el cual disminuye la capacidad de rebrote al ser sometido a una alta presión de pastoreo o cortes sucesivos en suelos infértiles que facilita el crecimiento de especies invasoras de hoja ancha y céspedes [20].

La información obtenida en la finca para los parámetros productivos y demográficos superan los promedios nacionales que reporta FEDEGAN, sugiriendo un excelente manejo para el hato por parte del productor, probablemente el manejo de praderas, el sistema rotacional empleado y la suplementación realizada son adecuadas y permiten mejorar la productividad de la finca.

Agua Azul

En el Cuadro 4. se anotan las cantidades en litros que requieren los animales de este hato.

Cuardro 4

Teniendo en cuenta, que las vacas suplen los requerimientos de agua por tres fuentes: bebida, contenida en los alimentos y producida por el metabolismo de nutrientes del cuerpo; este productor requeriría al año 197,83 m3, que corresponde al 83% (rango de 70% a 97%) de la ingesta total de agua demandada por las vacas [21].

Este volumen de agua es considerable, debido a los procesos de cambio climático y fenómenos meteorológicos (niño), que hacen que la provisión de agua se limite para el abasteciendo humano, presionando a que se generen estrategias de pastoreo sostenible, áreas para aparto de animales y; prácticas de uso y reuso de agua en los sistemas agropecuarios [22].

Agua Verde

Partiendo del comportamiento en el tiempo de las variables ambientales de precipitación, evapotranspiración y de referencia, se calculó el balance hídrico de un cultivo (figura 1).

Figura 1

Las variables tuvieron un régimen climático bimodal, dos temporadas lluviosas (Marzo-Abril-Mayo y Septiembre- Octubre-Noviembre) y dos secas (Enero-Febrero y Julio- Agosto) Los registros promedios anuales fueron de 823 mm para la precipitación, de 29°C para la temperatura y 95,21 para la evapotranspiración [23, 19].

Para el cálculo del Balanço Hídrico Normal del Cynodon nlemfuensis o agua de consumo indirecto, se tuvo en cuenta los registros climáticos anteriormente anotados y los resultados se indican en el siguiente cuadro.

Cuadro 5

El software muestra un requerimiento total de agua de 7823,54 m3/año/ha para las praderas compuestas por el pasto estrella, donde las manifestaciones climáticas del periodo evaluado, se presentaron dentro de los requerimientos de la especie Cynodon nlemfuensis, el cual se halla entre precipitaciones de los 800 – 2800 mm anuales [22,24], lo que hace inferir que el requerimiento hídrico es suplido por las lluvias presentadas durante el periodo de estudio [17,18].

Es de resaltar que el consumo de forrajes con altos contenidos de agua (Cynodon nlemfuensis: 80%) aportan gran parte de los requerimiento de agua del ganado, disminuyendo de esta manera la cantidad suministrada de forma directa [25].

Partiendo que un animal consume de forraje verde entre el 12 al 15 % de su peso vivo [26], se calculó la cantidad agua indirecta consumida, en el Cuadro 6 se anotan los resultados.

Es de anotar que para el total de los 22 animales presentes en el sistema ganadero se requieren 26853,51 kg de forraje verde, los cuales necesitaran 8043,54 m3 de agua para mantener la productividad de la pradera, este valor es el equivalente del agua verde, la cual corresponde a los aportes del agua de lluvia, dado a que en este hato no se evidenció sistemas de riego.

Agua gris

Con base en la metodología propuesta se calculó el agua requerida para las labores de limpieza y aseo (servicio) (Cuadro 7) [12].

Cuardro 7

Conforme a un periodo de un año el valor del agua gris es de 20,8 m3, valor de importancia, dado a que no solo es el consumo del agua, sino la carga contaminante (orgánica) que contiene después del servicio y a la cual se le debe dar un adecuado manejo para evitar contaminación de fuentes hídricas de la finca.

Los resultados fueron menores a los reportados en Panamá (54,68 m3) [27], similares a los registros del valle del cauca [12] y dentro del rango 13 a 27 L/vaca/día [21]. Esta variabilidad va a depender de las instalaciones de ordeño y fugas en la red de distribución, las cuales permiten priorizar las actividades y reducir las cantidades de agua utilizadas [28,29]. En este sentido, una buena práctica de uso eficiente de agua podría ser el mantenimiento y reparación oportuna de la red de distribución de agua y garantizar bebederos en buen estado [27].

Agua virtual

Para el cálculo del agua virtual de la finca se sumó el agua verde, azul y gris de acuerdo a la fórmula planteada.

CAV= 197,83 m3 +7823,54 m3 + 20,8 m3

CAV= 8622,17 m3/año

El valor obtenido es inferior a lo reportado por algunos autores, los cuales afirman que un animal requiere 39443 m3 en USA; mientras que en Colombia se reportan para todo un ciclo de vida 6097,98 m3 /animal/10 años [12]. Esta variabilidad probablemente se debe a las prácticas de manejo realizadas en cada hato, donde el ganado puede demandar mayor cantidad de agua cuando se maneja en confinamiento, por el componente alimenticio, basado en bancos forrajeros, ensilajes y concentrados, que incrementan la necesidad de líquido en el animal; y a que en estas fincas se usa mayor volumen de agua para lavado de salas de ordeños y garrafones para almacenar leche [6,7,15, 27].

Huella hídrica

Partiendo del concepto que es la cantidad de agua que se requiere para producir un bien, que para este caso es la leche, se puede decir que en un sistema de producción con ganadería de leche, con sistema de pastoreo y bajo condiciones climáticas características del corregimiento de Rozo; una vaca necesita 1,9 m 3 de agua para producir un litro de leche; los resultados son acorde con diferentes autores los cuales reportan requerimientos que varían entre 1 a 2 m3/L de leche [15,27,28,29].

Otras investigaciones difieren de estos resultados (0,16 a 0,33 m3), lo que se puede explicar a la metodología usada, ya que el agua utilizada en la producción de leche, el 97,4% lo representa el agua verde o el requerimiento que tienen los pastos para un buen crecimiento, la cual se obtiene mediante las lluvias que se presentan en la zona [28, 29].

Tales diferencias se pueden atribuir al manejo agronómico de las praderas en la finca, pues estos se realizan sin presencia de especies arbóreas o arbustivas (potreros limpios); y el uso de estas especies en sistemas productivos ganaderos (sistemas silvopastoriles) hace que sus raíces extraigan agua de horizontes más profundos del suelo haciendo eficiente el uso y manejo del agua en los sistemas ganaderos [11,29].


CONCLUSIONES

El pasto estrella Cinodon nlemfuensis bajo las condiciones ambientales de Rozo del municipio de Palmira Valle del Cauca Colombia, requiere de 7.823,5 m3 de agua por hectárea al año, equivalente al 97,4% del agua virtual requerida para la producción de leche.

El manejo de la pradera y los sistemas rotacionales, por una parte van a permitir disminuir la huella hídrica como una estrategia de manejo sostenible del recurso, y por otra, contribuye mejorar la productividad del hato.

Bajo las condiciones ambientales del corregimiento de Rozo, municipio de Palmira y con una alimentación basado en forraje de pastoreo, se requiere 1,9 m3 de agua para producir un litro de leche, por lo cual se hace necesario establecer estrategias de uso y reuso del agua mediante establecimiento de cosechas, reservorios y manejo de aguas de lavado con el fin de ser reutilizadas en sistema ganadero.


AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al ganadero del municipio de Rozo por permitir el acceso a la Finca, al profesor Hugo Sánchez de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira por la orientación en de aspectos técnicos de la temática, a la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad del Cauca por el apoyo en la redacción al presente documento.


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