Artículos originales de investigación

Economic analysis of supplementation with arborea and agro-industrial by-products in zebu cattle

Análisis económico de la suplementación con recursos arbóreos y agroindustriales en ganado cebú

Análise econô mica da suplementaçã o com recursos arbóreas e agroindustriais em gado zebu

Sandra Lucía Posada^1*, Zoot, DrSc CvLAC; Diana María Ortiz¹, Zoot, MSc CvLAC; Ricardo Rosero Noguera¹ , Zoot, DrSc CvLAC, Carlos Alberto Vélez¹ Econ, MSc CvLAC, Dursun Barrios² Zoot, MSc, CvLAC.

Posada SL, Ortiz DM, Rosero Noguera R, Vélez CA, Barrios D. Análisis económico de la suplementación con recursos arbóreos y agroindustriales en ganado cebú. Rev. CES Med. Zootec. 2016; Vol 11 (3): 23-34..

^1* Grupo de Investigación en Ciencias Agrarias-GRICA. sandra.posada@udea.edu.co
² Grupo de Investigación Biogénesis.
^{1, 2} Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia, AA 1226, Medellín, Colombia.

Abstract

This work aims to assess the economic impact of supplementation with arborea and agro-industrial by-products in zebu cattle. Productive performance test was conducted for 60 days in the municipality of Gómez Plata (Antioquia-Colombia). Twenty castrated males commercial zebu received five diets consisting for Pangola (Digitaria decumbens) (60%) and supplement (40%) containing matarratón (Gliricidia sepium) (MAT), coffee pulp (Coffea arabica) (CP), grape pomace (Vitis vinifera) (GP) or cottonseed (Gossypium sp.) (CS); the control diet (CON) was not formulated with these materials. The economic analysis included the cost-structure of diet, calculation of total and unit production cost, sensitivity analysis and cost-benefit ratio (B/C). In relation to CON diet, the cost per kilogram of diet was superior to CP and GP, 2.39 and 1.87 times, respectively. The value of a kilogram of meat for CP, GP and MAT diets was 3.47, 2.04 and 1.40 times higher compared with CON diet. The B/C ratio was negative for CP and GP diets, however, the sensitivity analysis showed that the introduction of GP is economically viable if its acquisition cost is lower. The costs associated with diet CS were slightly lower than the CON diet (93%), so the B/C ratio was slightly higher. It concludes that the introduction of arborea and by-products is not economically feasible in all cases because factors such as regional availability and dehydration increase production costs.

Keywords: alternative food, cost-benefit ratio, production costs, sensitivity analysis.

Resumen

Este trabajo tiene por objetivo evaluar el impacto económico de la suplementación con recursos arbóreos y agroindustriales en ganado cebú. La prueba de desempeño productivo se realizó durante 60 días en el municipio de Gómez Plata (Antioquia-Colombia). Se emplearon 20 machos castrados cebú comercial, que recibieron cinco dietas constituidas por Pangola (Digitaria decumbens) (60%) y suplemento (40%) conteniendo matarratón (Gliricidia sepium) (MAT), pulpa de café (Coffea arabica) (PC), orujo de uva (Vitis vinifera) (OU) o semilla de algodón (Gossypium sp.) (SA); la dieta control (CON) no se formuló con estos materiales. El análisis económico incluyó elaboración de la estructura de costos por dieta, cálculo del costo total y unitario de producción, análisis de sensibilidad y relación beneficio-costo (B/C). En relación con la dieta CON, el costo por kilogramo de dieta fue superior para PC y OU, 2,39 y 1,87 veces, respectivamente. El valor del kilogramo de carne para las dietas PC, OU y MAT fue 3,47, 2,04 y 1,40 veces mayor respecto la dieta CON. La relación B/C para las dietas PC y OU fue negativa, no obstante, el análisis de sensibilidad mostró que la introducción de OU es económicamente viable si su costo de adquisición es menor. Los costos asociados con la dieta SA fueron ligeramente inferiores a la dieta CON (93%), por lo cual la relación B/C fue levemente superior. Se concluye que la introducción de subproductos no es económicamente viable en todos los casos, ya que factores como disponibilidad regional y procesos de deshidratación aumentan los costos de producción.

Palabras clave: alimentos alternativos, análisis de sensibilidad, costos de producción, relación beneficio-costo.

Resumo

Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto económico da suplementaçã o com recursos arbóreas e agroindustriais em gado zebu. Teste de desempenho produtivo foi realizado durante 60 dias na cidade de Gomez Plata (Antioquia-Colô mbia). Foram utilizados 20 machos castrados zebu comercial, que receberam cinco dietas constituídas por Pangola (Digitaria decumbens) (60%) e suplemento (40%) contendo matarratón (Gliricidia sepium) (MAT), polpa de café (Coffea arabica) (PC), bagaço de uva (Vitis vinifera) (OU) ou caroço de algodã o (Gossypium sp.) (SA); a dieta controle (CON) nã o foi formulada com esses materiais. A análise econô mica incluiu elaboraçã o da estrutura de custo por dieta, cálculo do custo total e unitária da produçã o, análise de sensibilidade e relaçã o benefício/custo (B/C). Em relaçã o à dieta CON, o custo por quilograma de dieta foi maior para PC e OU, 2,39 e 1,87 vezes, respectivamente. O valor de um quilo de carne para as dietas PC, OU e MAT foi 3,47, 2,04 e 1,40 vezes maior do que a dieta CON. A relaçã o B/C para as dietas PC e OU foi negativa, no entanto, a análise de sensibilidade mostrou que a introduçã o de UO é economicamente viável se o custo de aquisiçã o for inferior. Os custos associados com a dieta SA foram ligeiramente menores do que a dieta CON (93%), de modo que a relaçã o B/C foi levemente superior. Conclui-se que a introduçã o de subprodutos nã o é economicamente viável em todos os casos porque fatores como a disponibilidade regional e processos de desidrataçã o aumentam os custos de produçã o.

Palavras-chave: alimentos alternativos, análise de sensibilidade, custos de produçã o, relaçã o benefício/custo.

El análisis y el estudio de los costos de producción en el sector agropecuario es un tema de gran relevancia, bien sea para proveer asesoría en temas particulares, Como la suscripción de Tratados de Libre Comercio, o para formular recomendaciones tendientes a mejorar la política nacional agropecuaria. En el caso particular de la ganadería, los costos de producción pueden verse afectados por un conjunto de variables ajenas al proceso productivo, como sucede con los factores climáticos. En las regiones tropicales, la estacionalidad en la precipitación genera variación en el crecimiento y la calidad del forraje disponible, afectando adversamente el desempeño productivo y la rentabilidad de la actividad ganadera. De acuerdo con Aguirre et al. 1, las deficiencias más comunes en los forrajes corresponden a la energía y la proteína, deficiencias que en el animal pueden corregirse a través de la suplementación estratégica.

La suplementación estratégica tiene por objetivo suministrar los nutrientes en el momento, cantidad y calidad en que se requieran. No obstante, la suplementación, además de nutricionalmente apropiada, debe ser económicamente satisfactoria. Con esta finalidad, en la alimentación de los rumiantes se puede considerar el uso de recursos locales aunado a la utilización del forraje como componente principal de la dieta. Estos recursos deben ser potencialmente adaptables a los niveles productivos, de fácil consecución, implementación y bajo costo, limitando la utilización de materias primas tradicionales –maíz, soya- , que compiten con la alimentación humana y de animales monogástricos. Bajo esta perspectiva y considerando la limitada información en el tema, es importante evaluar productiva y económicamente la introducción de recursos arbóreos y agroindustriales, disponibles a nivel nacional, en la dieta del ganado..

El matarratón (Gliricidia sepium) es una leguminosa arbustiva que presenta buenos atributos como alimento para el ganado, ya que su follaje presenta 19 a 24% de proteína total y una digestibilidad de la materia seca mayor al 60% 1. En Colombia, la agroindustria del café (Coffea arabica), uva (Vitis vinífera) y algodón (Gossypium sp.) genera una gran cantidad de subproductos, entre ellos pulpa de café, semilla de algodón y orujo de uva, respectivamente, que aportan fibra, grasa, azúcares, energía y proteína 5, 13, 18. Evaluar la relación beneficio costo derivada del empleo de estos recursos permite comparar dietas y definir el precio máximo a pagar por los ingredientes que participan de su formulación, información necesaria para el seguimiento de los niveles de rentabilidad de la actividad ganadera. Este trabajo tiene por objetivo evaluar el impacto económico de la suplementación con recursos arbóreos y agroindustriales en ganado cebú, tomando como insumo el desempeño productivo asociado con el consumo de estas dietas.

Materiales y métodos

Localización y animales

El presente trabajo fue aprobado por el Comité de ética para la Experimentación con Animales de la Universidad de Antioquia, Acta No. 76 (Mayo 10/2012).

La prueba de desempeño productivo, resultante de la introducción de recursos arbóreos y agroindustriales en la dieta, se realizó en La Hacienda Vegas de la Clara, propiedad de la Universidad de Antioquia, ubicada en el municipio de Gómez Plata (Antioquia, Colombia). La zona presenta una temperatura media de 25 ºC, humedad relativa del 80%, precipitación media anual de 1.800 mm y se encuentra a 1.080 msnm.

Fueron empleados 20 machos castrados, cebú comercial, con peso vivo medio inicial de 232 kg, los cuales fueron confinados durante 60 días en galpón abierto, en corrales de 5 m2, con comedero y bebedero individual.

Dietas experimentales

Las dietas fueron suministradas dos veces al día (8 y 15 horas), a voluntad, garantizando un rechazo del 10% respecto la cantidad ofrecida. Diariamente las sobras fueron colectadas, pesadas y analizadas para materia seca. A partir de la diferencia entre la materia seca ofrecida y la materia seca rechazada se determinó el consumo de materia seca (CMS).

Desempeño productivo y conversión alimenticia
Los animales se pesaron al inicio y final del experimento, previo ayuno de agua y alimento por 6 horas. A partir de la relación CMS/ganancia de peso (GP) de las cinco dietas se determinó la conversión alimenticia (CA). Con base en esta información se realizó el análisis económico de la suplementación.

Análisis económico
Se efectuó el cálculo de los costos de alimentación de las cinco dietas experimentales teniendo en cuenta los siguientes aspectos: 1) Aplicación del método de costeo variable en alimentación, 2) Elaboración de la estructura de costos por dieta, 3) Cálculo del costo total y unitario de producción del kilogramo de peso, 4) Análisis comparativo de los costos involucrados, 5) Análisis de la relación beneficio-costo (B/C). Los datos están expresados en pesos constantes de diciembre de 2015.

Las variables a considerar en el análisis fueron el costo de alimentación y los ingresos por venta de los animales. Con base en estos elementos se determinó la relación B/C de cada dieta experimental y se realizó el análisis de sensibilidad, a saber:

Costo de alimentación. Se determinó el costo ($/kg) de cada una de las dietas experimentales. El valor de CA (kilogramos de materia seca consumidos para ganar un kilogramo de peso) se relacionó con este costo para establecer el costo correspondiente a la ganancia de un kilogramo de peso. La ganancia de peso total obtenida con cada dieta durante el desarrollo de la fase experimental se relacionó con el costo por kilogramo de ganancia para establecer el costo total asociado con la alimentación.

Relación beneficio-costo (B/C): La diferencia entre la ganancia asociada con la ceba de los animales y el costo de la alimentación permitió obtener la utilidad asociada con cada dieta experimental.

Análisis de sensibilidad: Se determinó cuál es el precio máximo a pagar por la arbórea y los recursos agroindustriales, de tal forma que el costo de la ganancia de un kilogramo de peso fuera equivalente al de la dieta CON.

En la estructura de costos no se incluyó costos indirectos (insumos, mano de obra, depreciaciones) ni gastos generales de distribución (administración, infraestructura de administración, servicios).

Resultados

En la tabla 2 se presenta el costo de las dietas experimentales ($/kg). Este costo fue obtenido a partir del valor comercial de los ingrediente a nivel regional y su respectivo porcentaje de participación en la dieta (Tabla 1).

Sin considerar el recurso forrajero (Digitaria decumbens), el valor del kilogramo de suplemento fue de $731,8; $682,9; $1.874,9; $1.442,8 y $678,7 para las dietas CON, MAT, PC, OU y SA, respectivamente. Se resalta el menor valor de la dieta incluyendo SA y el alto costo de las dietas incluyendo PC y OU.

En la tabla 3 se muestra el costo de alimentación asociado con la producción de un kilogramo de peso. Este valor fue obtenido a partir del costo por kilogramo de dieta y la CA obtenida de su consumo. El menor y mayor costo le correspondió a las dietas incluyendo SA y PC, 0,93 y 3,47 veces el costo de la dieta CON, respectivamente.

participación del recurso en la dieta fue del 15%. El valor asignado a otros ingredientes corresponde a la suma de todos los rubros que se muestran en la tabla 3, excepto el correspondiente a la arbórea o el subproducto.

La relación B/C derivada de la suplementación con recursos arbóreos y agroindustriales se muestra en la tabla 5. En la primera parte, el análisis se realizó con base en el precio real de adquisición de los recursos. En la segunda, con base en el precio máximo a pagar por los mismos a partir del análisis de sensibilidad previamente realizado, esto es, asumiendo un precio de adquisión de $0, $0, $410 y $794 para MAT, PC, OU y SA. Se observa que la relación B/C se invierte para las dietas PC y OU, que inicialmente registraron utilidad negativa. Se destaca igualmente, que la relación B/C para la dieta OU se ubica en el límite superior, conjuntamente con las dietas CON y SA.

Discusión

El precio de los insumos alimenticios que participan de la formulación de dietas para animales está afectado por la oferta y la demanda. En términos de demanda, el maíz y la soya se utilizan para el consumo humano o animal, principalmente para la formulación de raciones de alta calidad nutricional y sanitaria para cerdos, aves, peces y ganado bovino. El maíz también se destina para la producción de etanol y, conjuntamente con la soya, para la extracción de aceite 9. En términos de oferta, estas materias primas se obtienen del mercado internacional por su carencia a nivel local, lo que hace que el precio de las raciones para animales se vea afectado por variables exógenas como la tasa de cambio, precios internacionales, aranceles e impuestos. Alternativas que permitan superar esta dificultad mejorarán la competitividad del sector pecuario, lo cual demanda la evaluación de recursos locales en la alimentación animal. En la tabla 1 se observa que las dietas que incluyeron recursos locales redujeron sustancialmente la utilización de maíz y de soya, materias primas que en la dieta CON representaron el 72,3% del valor del kilogramo, mientras que en las restantes dietas su participación fluctuó entre 17,2 y 49,6% (Tabla 2), porcentaje que también se diluyó por el costo elevado de algunos recursos.

Si bien la utilización de arbóreas y subproductos agroindustriales puede considerarse una opción técnica y económicamente viable para reducir la utilización de insumos tradicionales; en la tabla 2 igualmente se observa que las dietas de mayor costo fueron las que incluyeron PC y OU, donde el valor del subproducto representó el 69,3 y 61,0%, respectivamente, del valor total de la dieta, situación contraria a lo registrado en las dietas MAT y SA, donde la participación fue del 20,4 y 30,8%, correspondientemente. Esta situación es reflejo de la disponibilidad regional de los subproductos y del procesamiento al que deben ser sometidos para facilitar el transporte y preservar su calidad nutricional durante el almacenamiento. Materias primas como el matarratón, pulpa de café y orujo de uva tienen altos contenidos de humedad 2, 12, 18, lo que demanda infraestructura y recursos para su secado, impactando fuertemente los costos de producción. En el caso del matarratón debe sumarse la cosecha del material, lo que hace necesario la contratación de personal.

Del beneficio húmedo del café se obtiene la pulpa, que representa el principal desecho generado, alrededor del 29% del peso del fruto entero 18, cuyos usos potenciales fueron descritos por Ramírez 20 y Rathinavelu y Graziosi 21. En Colombia, la consecución de pulpa de café fresca no es limitante debido a la representatividad nacional del cultivo, no obstante, el secado del subproducto no es una alternativa contemplada por el productor. Esta actividad explica el valor del subproducto en el presente trabajo, $3.630/kg, lo que definitivamente inválida su inclusión.

La valoración económica de la dieta ($/kg) es un aspecto importante, no obstante, no tiene en cuenta el desempeño animal. El valor nutricional de una dieta está en función de su composición química, el nivel de consumo y de digestibilidad de sus nutrientes 24. Al comparar la información de las tablas 2 y 3 se observa que el valor del kilogramo de peso, respecto el valor del kilogramo de alimento, resultó en un aumento del costo de las dietas MAT (1,40 vs. 0,94) y PC (3,47 vs. 2,39), principalmente y, en menor proporción OU (2,04 vs. 1,87) (valores expresados en coeficiente respecto la dieta control). El incremento en el costo para las dietas MAT y PC es resultado de la menor eficiencia alimenticia, reflejada en una conversión promedio de 9,35. Desde el punto de vista nutricional, todas las dietas incluyendo subproductos presentaron mayores niveles de FDN (58,1 vs 52,1%) y FDA (40,1 vs. 33,4), y menor contenido de CNE (11,8 vs. 19,2%) respecto la dieta CON (Tabla 1), sin embargo, la CA fue superior para las dietas con participación de OU y SA, lo cual confirma que la composición química por sí sola no es determinante de la respuesta productiva. Con base en la eficiencia alimenticia expresada por ambas dietas, el análisis de sensibilidad que se presenta en la Tabla 4 muestra que la introducción de OU y SA en la dieta resulta económicamente viable si los subproductos se adquieren por un valor que no supere los $410 y $794/kg. El valor de adquisión de la SA en el presente trabajo fue menor, lo que aumentó la relación B/C (Tabla 5).

Todos los elementos previamente discutidos soportan los valores que se muestran en la tabla 5. La menor ganancia en la ceba ($) para las dietas MAT y PC es consecuencia de la menor ganancia de peso registrada durante el período de estudio, lo que afectó negativamente los ingresos por venta de animales. En el caso de la PC y el OU, el alto costo de alimentación, producto del elevado valor de adquisión de estos insumos, termina por afectar la relación B/C. No obstante, se insiste en la potencialidad que tiene el OU en la alimentación de rumiantes, toda vez que la relación B/C se modifica sustancialmente (- $32.986,9 vs. $102.396,8) cuando su precio es competitivo ($2.492,5 vs $410/kg). Si bien supera el alcance del presente trabajo, es importante mencionar que al OU le han sido atribuidas propiedades antimetanogénicas 16, lo cual hace aún más atractiva su utilización.

Los resultados de la presente investigación permiten concluir que la introducción de recursos arbóreos y agroindustriales no es económicamente viable en todos los casos. En el caso del matarratón, los costos asociados con la cosecha y el secado deben ser abolidos, y su incorporación en la dieta debe limitarse al ramoneo, a partir de bancos de proteína o sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi). La incorporación de leguminosas en la forma aquí propuesta presenta la ventaja de complementar restricciones estacionales de biomasa cuando las condiciones medioambientales sean adversas. En trabajo desarrollado por Razz et al. 22, la incorporación de Leucaena leucocephala - ofertada en bancos de proteína durante una hora por día - y alimento concentrado mejoró la producción de leche en animales doble propósito pastoreando Panicum maximum. Cuartas et al. 8 concluyeron que los animales que tienen acceso a SSPi son más eficientes en el uso de la energía y presentan desempeños productivos superiores. Los autores compararon económicamente un sistema control (SC), compuesto por Bothriochloa pertusa, y un SSPi, compuesto por L. Leucocephala, Cynodon plectostachyus y plantaciones maderables. En el SC fueron necesarios 999 días para alcanzar 300 kg de peso. En ese mismo período, un animal en el SSPi puede alcanzar 819 kg. Asumiendo un valor de US$1.89/kg, el SSPi genera US$980 adicionales.

La introducción de orujo de uva es viable desde el punto de vista técnico, pero no económico. Esto lleva a proponer un valor de comercialización sustancialmente menor al del maíz, considerando que se trata de un insumo fibroso, y un suministro fresco o ensilado del material en los departamentos productores de uva. Santos et al. 23 evaluaron la introducción de 5, 7.5 y 10% de orujo de uva ensilado en la dieta de vacas Holstein. El consumo de materia seca, la producción de leche y su composición (concentración de proteína, grasa y lactosa) fueron similares entre tratamientos. La inclusión de 20% de orujo de uva ensilado también fue reportada por Belibasakis et al. 6, sin efectos negativos sobre las mismas variables, lo que sugiere el potencial de utilización del recurso fermentado.

El alto precio de la pulpa de café y los resultados zootécnicos obtenidos en este trabajo inviabilizan la inclusión de este subproducto en la ración. En la literatura que propone la utilización de este insumo, se resalta su baja aceptabilidad por parte de los rumiantes 7, la presencia de cafeína, polifenoles y el alto contenido de fibra 17, lo que finalmente se traduce en menor ganancia de peso y rentabilidad. No obstante, se ha reportado que el ensilaje de este subproducto logra reducir a niveles adecuados sustancias antinutricionales como la cafeína, el ácido clorogénico y derivados de taninos 15. En el trabajo conducido por Noriega et al. 19, el ensilaje de la pulpa de café presentó valores muy bajos de taninos (0.30%) a los 120 días de fermentación, por lo que podría recomendarse su inclusión en la dieta del ganado. Estos autores citan varios estudios, donde la pulpa de café ensilada puede representar el 20- 30% de la dieta de vacas lecheras y novillos. Didanna 10 propone ensilar la pulpa de café con la adición de melaza de caña (4-6%) y urea (10%), o también en mezcla con gramíneas, sorgo o maíz.

La dieta incluyendo SA fue prácticamente equivalente a la dieta CON, lo que sumado a su disponibilidad en el mercado local, confirma el potencial de esta semilla oleaginosa. En la literatura, la SA se describe como una materia prima de alta concentración de proteína, energía y grasa 3, 13.

Conclusiones

Actualmente existe una gran presión política y social para reducir la polución derivada de la actividad industrial. Conscientes de esta realidad, las empresas están modificando sus procesos para que los subproductos generados puedan ser reciclados. La introducción de recursos arbóreos y agroindustriales no es económicamente viable en todos los escenarios de producción, ya que factores como disponibilidad regional y procesos de deshidratación de los materiales de alto contenido de humedad aumentan los costos asociados con la ganancia de peso. De los subproductos evaluados, se resalta la potencialidad técnica y económica de la SA y el OU. El desempeño zootécnico asociado con el uso de estos materiales hace viable su incorporación, siempre y cuando el valor de adquisión sea competitivo y sustancialmente menor al otorgado a los recursos tradicionales.

Los autores agradecen al Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación-Colciencias- por el apoyo para el desarrollo de la propuesta de investigación "Efecto de la suplementación con arbóreas y subproductos agroindustriales sobre la eficiencia energética y la emisión de gases de efecto invernadero en ganado cebú" (código 1115-569-33853) 

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