Mejora de la rentabilidad del vacuno de carne

Resumen

Esta Tesis doctoral aborda parte de la problemática que ha de solventar un programa de mejora de la rentabilidad en vacuno de carne. El programa de mejora de la rentabilidad ha de optimizar los caracteres que inciden en los ingresos y costes que genera un animal desde su nacimiento hasta su sacrificio, para ello se realizan cuatro trabajos. En el primer estudio se diseñó un modelo bioeconómico o función de beneficio que describe el proceso de producción en vacuno de carne. Para ello se utilizó la información de dos explotaciones reales (A y B). Se estimaron parámetros productivos, resultados económicos y los pesos económicos de los caracteres incluidos en la función de beneficio relacionados con la rentabilidad de la producción de carne de vacuno. Además, se estimó el impacto en la rentabilidad que tendría una situación óptima con una reducción de los periodos improductivos, disminuyendo la edad al primer parto a dos años y el intervalo entre partos a 365 días, no alterando los demás caracteres y condicionantes. Las diferencias entre las dos explotaciones en la situación inicial, se debieron a unos mayores periodos improductivos de la Explotación A, lo que repercutió en su menor rentabilidad, con una diferencia de 62 €/ternero comercializado/año. En la situación óptima de fertilidad se estimó una mejora del margen de 178€ y 111€/ternero comercializado/año, para la explotación A y la Explotación B, respectivamente. Los pesos económicos se estimaron para dos grupos de caracteres, funcionales (edad al primer parto, intervalo entre partos, peso adulto, caracteres de desecho y supervivencia) y de producción (caracteres de crecimiento y clasificación de la canal). Al mejorar la fertilidad y la precocidad se redujo la importancia de los caracteres funcionales, mientras que los caracteres de producción mantuvieron o aumentaron su importancia. En el segundo trabajo se estudió un carácter relacionado con los costes de producción, la edad al primer parto, analizando su relación con otros caracteres y la repercusión económica de su reducción. Para este trabajo se utilizó la información proporcionada por la Confederación Nacional de Blonda de Aquitania (CONABA), que incluyó información de 301 explotaciones desde 1985 hasta 2015. Los caracteres analizados se agruparon en caracteres reproductivos/funcionales (facilidad de parto, intervalo entre partos y número de partos), morfológicos (desarrollo muscular, desarrollo esquelético y aptitudes funcionales) y de producción (crecimiento canal (peso canal/edad al sacrificio), peso al nacimiento, peso al destete y clasificación de la canal). Se dividió a las vacas en 5 grupos según su edad al primer parto (20-27 meses, 28-31 meses, 32-35 meses, 35-39 meses y 40-48 meses). Los caracteres se estudiaron, en primer lugar incluyendo solo los resultados obtenidos por las vacas en su primer parto o por los hijos/as de esos primeros partos (primíparas) y en segundo lugar, incluyendo los resultados de las vacas obtenidos en toda su vida productiva (nodrizas). En primíparas, solo se encontraron diferencias en el peso al nacimiento y en la clasificación de la canal, obteniendo un mayor peso al nacimiento los hijos de las vacas que tuvieron un primer parto más tardío. Por otro lado, los hijos de un primer parto más temprano obtuvieron un mayor valor de clasificación de la canal. Analizando los resultados durante toda la vida productiva de las nodrizas, se estimó un mayor peso al nacimiento de los hijos de las nodrizas con partos más tardíos y un mayor número de partos obtenido por las nodrizas con primeros partos más tempranos. La heredabilidad de la edad al primer parto fue de 0,17, con una correlación negativa con el número de partos (-0,29) y positiva con el intervalo entre partos (0,22). Se estimó también una correlación negativa con el efecto materno de la facilidad de parto (-0,39) y positiva con el efecto directo de la facilidad de parto (0,27). Las correlaciones con los caracteres de producción y morfológicos fueron bajas, excepto para el desarrollo esquelético (-0,29). A partir de los resultados obtenidos en el análisis fenotípico y genético, se puede afirmar que hubo una tendencia a producir un número mayor de terneros con partos más tempranos, sin una repercusión negativa en los caracteres de producción. La reducción de la edad al primer parto afectaría a la tasa de reposición, el número de hembras destinadas a reposición en el rebaño y al número de terneros comercializados anualmente. Esto supondría un aumento del margen de 35€/ternero comercializado/año en las nodrizas que tienen su primer parto más temprano frente a un parto tardío, debido a la reducción de los costes de producción. En el tercer estudio se analizó la información del control de rendimientos realizado entorno al destete y al sacrificio por CONABA y la Federación Española de Criadores de Limusín (FECL). La información utilizada incluyó 20.802 terneros calificados para 16 valoraciones lineales, 34.855 y 34.823 terneros pesados a los 120 y 210 días y 24.344 terneros sacrificados. Se realizó un análisis de componentes principales de las valoraciones lineales utilizando la información de ambas poblaciones, observándose tres grupos. El primer grupo incluyó las anchuras, la profundidad de pecho y las valoraciones relacionadas con la nalga, este grupo describió el desarrollo muscular del ternero. El segundo grupo estuvo formado por las longitudes de dorso y pelvis y el desarrollo, describiendo el tamaño o desarrollo esquelético del ternero. El tercer grupo lo formaron el grosor de las cañas y la rectitud de dorso. En un segundo análisis, se estimaron las correlaciones entre valoraciones lineales y los pesos a 120 y 210 días, siendo los caracteres más relacionados los del segundo grupo con correlaciones bajas o moderadas (0,39-0,45). Por otro lado, las correlaciones de las valoraciones lineales y los caracteres de canal fueron bajas (0,00-0,29). Los pesos a los 120 y 210 días tuvieron una correlación moderada con el crecimiento canal, siendo el carácter más correlacionado el peso a los 210 días (0,68-0,73). La clasificación de la canal tuvo unas correlaciones bajas con los pesos al destete y las valoraciones lineales. Finalmente, se diseñaron siete modelos de predicción que combinaron las valoraciones lineales y las pesadas a 120 y 210 días para predecir el crecimiento canal y la clasificación de la canal. Para el crecimiento canal el mejor predictor individual fue el peso a los 210 días, obteniéndose las mejores predicciones del modelo que combinaba la información de las valoraciones lineales y el peso a los 210 días. Para la clasificación de la canal se obtuvieron peores predicciones, debido probablemente a la baja variabilidad del carácter. Se diseñó un mismo modelo de predicción unificando la información de ambas poblaciones obteniendo resultados similares para el carácter crecimiento canal y la clasificación que en los modelos que utilizaban las poblaciones por separado. El modelo de predicción del crecimiento canal incluyó el peso a los 210 días y las valoraciones lineales de anchura de cruz y de pecho, desarrollo/estatura, profundidad de pecho y rectitud de dorso. El modelo de predicción de la clasificación de la canal obtuvo peores predicciones que el crecimiento e incluyó las valoraciones lineales de anchuras de cruz, dorso, nalga y trocánteres, longitudes de pelvis, desarrollo, redondez de nalga y grosor de las cañas y el peso a los 210 días. En cuarto lugar, se elaboraron dos índices de selección basados en el control de rendimientos de CONABA. A partir de la función de beneficio, utilizando para su diseño la información proporcionada la Confederación Nacional del Blonda de Aquitania (CONABA), se obtuvieron las ponderaciones económicas de los caracteres en el índice de reposición para seleccionar hembras destinadas a reposición (futuras reproductoras), y en el índice terminal, para seleccionar animales con alto valor al sacrificio y evitar problemas de parto. El índice de reposición incluyó caracteres funcionales, peso adulto (consumo), edad al primer parto, intervalo entre partos, peso al destete materno, peso canal de desecho, clasificación canal de desecho y facilidad de parto materna, y caracteres de producción, peso al destete directo, facilidad de parto directa, crecimiento canal y clasificación de la canal. El índice terminal incluyó el efecto directo de la facilidad de parto, el efecto directo del peso al destete, el crecimiento canal y la clasificación de la canal. La importancia de los caracteres funcionales y de producción fue del 48% y 52%, respectivamente. Al aplicar el índice de reposición se esperaría un ligero incremento del peso adulto y una reducción de los periodos improductivos (edad al primer parto e intervalo entre partos), con una mejora de los caracteres de la canal. Se estimó una respuesta económica de 64,84€/ternero comercializado y año. Por su parte, al aplicar el índice terminal se esperaría un leve deterioro de la facilidad de parto directa y una mejora del crecimiento canal y la clasificación de la canal, con una respuesta económica de 70,18€/ternero comercializado/año. Se observó que si se seleccionan nodrizas utilizando el índice terminal se obtendría un deterioro de los caracteres funcionales, debido a un aumento del peso adulto y de los periodos improductivos. En este último estudio, además se estimaron las emisiones de metano (CH4) producidas por terneros y por el rebaño de vacas, incluyendo novillas, nodrizas y desecho. Las emisiones se estimaron para 7.498 terneros y 4.573 vacas de CONABA, producidas por fermentación entérica y manejo del estiércol. Las emisiones procedentes de vacas y procedentes de terneros se incluyeron en el índice de reposición, planteando dos estrategias/escenarios para su reducción, la imposición de una tasa de carbono y el establecimiento de una cuota por explotación. Con la inclusión de la tasa de carbono, los caracteres relacionados con las emisiones se incluyeron con un 4,6% de importancia y en el escenario de cuota con un 1,8%, según la ponderación estimada a partir de la función de beneficio. De acuerdo a la respuesta esperada, al aplicar el índice de reposición se esperaría un aumento de las emisiones en 2,62 kg de CH4/ternero comercializado/año. Las dos estrategias propuestas supondrían una menor respuesta para este carácter. En el escenario de tasa se pondría un mayor énfasis en la selección a favor de los caracteres funcionales, obteniéndose un deterioro de la rentabilidad de -4,06€/ternero comercializado/año y una reducción de las emisiones respecto a la respuesta esperada al aplicar el índice de reposición de -1,47 kg/ternero comercializado/año. En el escenario de cuota se pondría un mayor énfasis en los caracteres de producción, obteniéndose una ligera mayor respuesta del margen de +1,52 €/ternero comercializado/año y una ligera reducción de las emisiones respecto al índice de reposición. No obstante, en el caso de cuota el número de animales de la explotación variaría, con el objetivo de adecuarse a la cuota de la explotación. De acuerdo a los resultados, se espera una reducción de las emisiones seleccionando a favor de la reducción de los periodos improductivos y el peso adulto. Se espera unas mayores emisiones cuando se selecciona a favor de los caracteres de producción, siendo los caracteres de mayor repercusión económica. Los dos escenarios propuestos reducirían las emisiones por unidad de producto a expensas de una menor rentabilidad. ----------ABSTRACT---------- This Thesis aims to overcome some of the problems associated to the development of a breeding program to improve the profitability in beef cattle. A robust breeding program should include all the traits from birth to slaughter related to the incomes and costs. This Thesis is divided in four different parts: profit function description and development; production cost trait analysis, study of age at first calving; weaning and slaughter statistical data assessment, prediction of carcass weight gain and conformation using weaning traits; and selection indexes development. A bioeconomic model called “profit function” was developed. This model described the overall beef cattle production process through biological traits and production system conditions. The information used in this study was obtained from two different herds (A and B). This profit function provided an estimation of the productive and economic results, and economic weights traits. The dissimilarities between the results obtained for A and B herds were mainly caused by larger nonproductive periods in A with resulting profit variations of 62€/slaughtered calf per year. The shortening of age at first calving and calving interval improved the profits in 178€ and 111€/slaughtered calf per year for A and B herds, respectively. The economic weights were estimated for two different groups of traits: functional (age at first calving, calving interval, mature weight, culled cow traits and mortality/survival rates) and production ones (growth traits and carcass classification). An augment of precocity and fertility significantly increased the relevance of production traits on the profit with a slight decay of functional traits importance over production traits. Secondly, an assessment of the age at first calving was performed including the relationship with other functional, production and type traits. The data from 301 herds from 1985 to 2015 was provided by the National Association of Blonde d’Aquitaine Breeders (CONABA). The traits under study were divided in three different groups: functional/reproductive (calving ease, calving interval, and number of calving), type (skeletal development, muscle development and functional aptitudes), and production traits (birth weight, weaning weight, carcass weight gain and carcass conformation scores). The data was also divided in five set according to the age at first calving, 20-27 months, 28-31 months, 32-35 months, 35-39 months, and 40-48 months. The information was postprocessed and clustered into two set of data for primiparous cows or result of progeny from first calving (primiparous) and for all cows’ calvings (cows). The only significant traits found in primiparous cows were late age at first calving, resulting in heavier birth weight calves, and early age at first calving, resulting in calves with greater carcass conformation scores. Early age at first calving was found to be significant in its effect on birth weight and the number of calvings over a cow’s lifetime, with lighter calves. Heritability for age at first calving was 0.17. Genetic correlation for age at first calving with direct calving ease was positive (0.27) and with maternal calving ease is negative (−0.39). Age at first calving showed a negative genetic correlation with lifetime number of calvings (−0.29) and a positive correlation with calving interval (0.22). Correlations with production and type traits were low, except for skeletal development (−0.29). Based on phenotypic and genetic analysis, there was a tendency for early-calving cows to produce a greater lifetime number of calves with less muscle but good carcass growth. Age at first calving affected the number of replacement heifers in the herd, and number of animals slaughtered each year. Shortening the age at first calving from 3 year to 2 year let to a profit increase of 35€/slaughtered calf per year over lifetime cow production due to reduction on heifer rearing cost and an increase of slaughtered animal per year. Thirdly, this document analyzed the data around weaning and at slaughter from the National Associations of Breeders of Limousine (FECL) and CONABA. The dataset included 20,802 calves classified for 16 specific locations of the animal, 34,855 calves weighted at 120 days, 34,823 calves weighted at 210 days and 24,344 slaughtered calves. The principal components analysis for linear scores established three different groups of traits accounting for 71% linear scores variance. The first group of linear scores was related to widths and hindquarter traits and defines the calf muscle development. The second group included back and pelvis lengths and stature and determined the skeletal development or size of the calf. The third group was composed by two independent traits, topline and cannon bone circumference. These groups of traits were indistinctly observed for the two populations considered separately or joining the linear scores of the two breeds. An estimation of the Pearson correlations between linear scores and live weights at 120 days and 210 days was also performed. The correlations were low or moderate with higher correlations in the second group of linear scores (0.39-0.45). The correlations between linear scores and carcass traits were low (0.00- 0.29). The correlations for live weights at 120 and 210 days were moderate with respect to carcass weight gain, obtaining the highest values for live weights at 210 days (0.68-0.73). The carcass classification and weaning traits were low correlated. Various prediction models for carcass weight gain and carcass classification were developed combining linear scores, live weight at 120 days and live weight at 210 days. The greatest individual predictor for the carcass weight gain was the live weight at 210 days. The best predictions were obtained using the live weight at 210 days and linear scores traits as predictors. The predictions for carcass classification were poorer than the carcass weight gain ones, probably because of a low variability of carcass classification scores. Best prediction were obtained when data from both breeds are combined in a single file, developing an unique prediction using the same traits as carcass weight gain predictors, and, another equation for carcass classification. In case of carcass weight gain, the prediction equation included live weight at 210 days and linear scores of width at withers, chest width, stature, body depth, and topline. The prediction equation for carcass classification included width at withers, width behind withers, hindquarter width, trochanters width, pelvis length, stature, hindquarter development, cannon bonne circumference and live weight at 210 days. The fourth study designed two selection indexes, a replacement index and a terminal index, based on data obtained from CONABA. The profit function provided the economic weights for the traits included into the replacement and terminal indexes. The replacement index selects for cows intended for replacement and combines functional and production traits. The functional traits were maternal calving ease, age at first calving, calving interval, mature weight (feed intake), cull cow carcass weight and classification and maternal weaning weight. The production traits were carcass weight gain, carcass conformation scores, direct calving ease and direct weaning weight. The weights of functional and production traits were 48% and 52%, respectively. The expected response to selection for this index would imply an increase of mature weight, shortening of non-productive periods (age at first calving, and calving interval), slight improvement of calving ease and improvement of carcass traits. The expected response of profit would be 64.84€/slaughtered calf per year. An improvement of carcass weight gain and carcass classification was expected when selecting for terminal index with an expected profit response of 72.00€/slaughtered calf per year. Nevertheless, it was not suitable to select females intended for replacement only accounting for terminal index results since it might generate a detriment of functional traits in the females by increasing size and non-productive periods. Methane (CH4) emissions mitigation was included as a trait into the replacement index. An estimation of the CH4 production for 4,573 cows and 7,498 calves from CONABA was performed for enteric fermentation and manure management. Two proposals were designed in order to include the mitigation of CH4 emissions into the breeding goal, the imposition of tax per CH4 kg emitted and the establishing of a limited quota per farm. Economic weights were calculated for the two scenarios using the profit function. The imposition of tax per CH4 kg emitted and the quota includes CH4 emissions in the index with of 4.6% and 1.8% economic importance, respectively. It was expected a control of CH4 emission in the two scenarios from expected response in the replacement index, +2.30 CH4 kg/slaughtered calf per year. The carbon tax scenario placed more emphasis on selecting for functional traits, obtaining a decrease of expected profit response of -4.06€/slaughtered calf per year and a shortening of emissions of 1.47 CH4 kg/slaughtered calf per year. The quota scenario placed more emphasis on production traits, obtaining an increase of expected response of profit of +1.52 €/slaughtered calf per year and a slight decrease of 8.5% of emission from replacement index. However, quota scenario could imply a variation of number of animals per farm, conditioning the overall profitability per farm. According to these results, it was expected higher emissions when selecting for production traits, and a shortening of emissions when selecting for functional traits and decrease of mature weight. In conclusion, both scenarios decrease the CH4 kg emitted per unit of product at expenses of profitability.