SISTEMA CERDOS-PASTOS-LECHE:

UN MODELO DE ANÁLISIS ECONÓMICO Y AMBIENTAL

Rocío Díaz, Luis Fernando Suárez,

Bernardo Rivera, Rubén Darío Estrada

CORPOICA, Regional 4. CI-La Selva, AA 100, Rionegro

CORPOICA-CRECED Altiplano Norte de Antioquia. Santa Rosa de Osos

Universidad de Caldas, Departamento de Sistemas de Producción. AA 265, Manizales

CIAT-CONDESAN. AA6713, Cali, Colombia

Manuscrito, a ser publicado en la revista de CORPOICA

 

INTRODUCCIÓN

En el llamado cordón lechero del Altiplano Norte de Antioquia, conformado por los municipios de Belmira, Don Matías, Entrerríos, San José de la Montaña, San Pedro de Los Milagros, Santa Rosa de Osos y Yarumal, el sistema cerdos-pastos-leche constituye desde hace 20 años, el más tradicional y el de mayor aplicación para la explotación del suelo. El altiplano norte de Antioquia está ocupado en un 73% del área por praderas (189.382 ha), las cuales son utilizadas por 202.937 bovinos especializados en la producción de leche (56% del total del Departamento de Antioquia) y cuya producción estimada de leche es de 1.300.000 l/día (Quirós et al., 1997). El inventario porcino de esta región es de 152.100 animales de ceba y cría.

No obstante que el sistema cerdos-pastos-leche es el más frecuente en todo el altiplano norte de Antioquia, en el municipio de Don Matías el sistema tiene mayor importancia relativa. Según Quirós et al. (1997), este municipio posee el 55% del inventario porcino del Altiplano Norte de Antioquia, el 81% de las fincas poseen cerdos, el 86% de los productores ha tenido experiencias con el uso de la porquinaza, el 62% explotan el sistema cerdos-pastos-leche (57% con fertilización química adicional y sólo 5% sin fertilización química). El municipio de Don Matías tiene una extensión de 18.100 ha, está localizado a 2.200 msnm, tiene una temperatura promedio de 16 °C y 1.043 productores de leche. El 88% de los productores son propietarios y el tamaño predominante de las fincas es de 11 a 15 ha. La producción estimada de leche del municipio es de 120.150 l/día (Tobón, 1997).

En el sistema cerdos-pastos-leche el mejoramiento de las condiciones del suelo para una producción intensiva de pastos y posterior aprovechamiento del mismo con vacas de relativa alta capacidad genética para la producción de leche depende del aporte de materia orgánica que hace la explotación porcina a través de la porquinaza. Para balancear los nutrientes del suelo, es común que los ganaderos utilicen fertilización química como complemento a la porquinaza.

León et al. (1995) consideran que la práctica de utilización de la porquinaza para el abonamiento de potreros se ha difundido en forma acelerada gracias a los múltiples efectos benéficos: aporte de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B y Cu, principalmente), rápida biodegradabilidad, mejoramiento de las condiciones físicas que permiten una mayor conservación de humedad, e incremento de la población microbiana del suelo. Estas bondades permiten una alta producción de pastos con mínimo costo de fertilización. La estabilidad del sistema obedece a los relativos altos precios de la leche, la carne de cerdo (generalmente más cara que la de res) y los fertilizantes, favoreciendo la generación atractiva de ingresos por venta de leche y carne de cerdo y la reducción de costos de la fertilización química por el uso de las excretas animales.

La mayor restricción que tiene la explotación porcina es la alta variabilidad estacional de los precios de la carne, mayor que los de la leche y los fertilizantes. Una característica del sistema es que permite que la producción de leche compense aquellos períodos coyunturales de baja rentabilidad del subsistema cerdos. Adicionalmente, el corto ciclo de producción que tiene el cerdo de ceba permite complementar la toma de decisiones de relativo largo plazo de la ganadería de leche (Torres, 1995). Cuando las condiciones de comercialización del cerdo son buenas, resulta fácil incrementar inventarios e intensificar su producción. En cambio, cuando estas condiciones son desfavorables, se reducen los inventarios hasta mantener un mínimo de animales que asegure el mantenimiento de los pastos.

Las características mencionadas explican la racionalidad de los productores que manejan el sistema cerdos-pastos-leche: tanto los altos precios relativos de la carne de cerdo como de la leche justifican la existencia del sistema. Con las nuevas necesidades de competitividad lechera, aparecen nuevos criterios para la toma de decisiones (precios relativos leche: concentrado y vacas de mayor capacidad genética para la producción de leche, por ejemplo) que hacen que el criterio tradicional (precio relativo carne: leche) sea insuficiente. Los análisis hasta ahora realizados son débiles en aspectos como la vigencia del sistema bajo nuevos escenarios de competitividad (precios internacionales de la leche), de sostenibilidad (implicaciones ambientales del sistema) y de equidad (generación de empleo y reducción del precio de la leche al consumidor por incremento de la productividad).

La mayoría de las inquietudes que todavía se plantean alrededor del sistema cerdos-pastos-leche no son factibles de resolver vía desarrollo de modelos físicos, por la complejidad que el sistema encierra. En consecuencia, se propuso desarrollar un modelo de programación lineal para analizar y entender la toma de decisiones de los productores en materia de fertilización con porquinaza, integrando criterios de competitividad, sostenibilidad y equidad. La presente contribución documenta el proceso de elaboración del modelo de programación lineal, a partir de la información secundaria disponible sobre el sistema cerdos-pastos-leche en el municipio de Don Matías, los supuestos que utiliza y los análisis de la experimentación con el modelo para probar las hipótesis que plantean los nuevos escenarios.

 

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA CERDOS-PASTOS-LECHE

El sistema se fundamenta en el aprovechamiento de las interacciones entre los cerdos, el suelo, los pastos y los bovinos, para lograr como producto final inmediato una mayor producción de leche, con bajo costo de fertilización de pastos y reducción del costo de suplementación de las vacas con concentrado.

El tamaño de las fincas es muy variable, pero la mayor proporción se encuentra entre 11 y 15 ha. Los suelos son de baja fertilidad: contenido de materia orgánica 7%, pH 5.03, 1.6 ppm de P y 3.6 mE/100 g de capacidad de intercambio catiónico, CIC (Cadavid, 1983). El 90% del área de las fincas está sembrada en pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) gracias a la adaptabilidad, rusticidad, capacidad de carga, facilidad de manejo y respuesta al abonamiento con porquinaza. El pastoreo se maneja mediante rotación con cerca eléctrica en el 64% de las fincas, utilizando períodos de descanso de 46 a 60 días en el 93% de las fincas (Quirós et al., 1997). Según Cadavid (1983), la producción del kikuyo sin abonar es de 37.37 t/ha de forraje verde (equivalentes a 6.35 t/ha de forraje seco, con una humedad de 83%).

El inventario ganadero se encuentra entre 21 y 40 bovinos por finca. El 95% de los animales es de raza holstein. Los parámetros de productividad de las fincas, según Tobón (1997), son los siguientes: natalidad, 81%; duración de la lactancia, 328 días; producción de leche, 10.5 l/día. El uso de mano de obra para las actividades de manejo rutinario de potreros y animales (incluido el ordeño) ha sido estimado en 13 jornales por UGG (Aguilar y García, 1995).

Las fincas dedican entre 20 y 100 m2 a la explotación de los cerdos en confinamiento, los cuales son alimentados con alimentos concentrados (Quirós et al., 1997). Los galpones son construidos en bloques de cemento, con revoque, piso en cemento y techo de eternit. En general, las fincas poseen entre 20 y 30 cerdos en fases de levante y ceba, aunque algunas de las fincas se dedican a la actividad de cría.

La forma más generalizada de aplicación de la porquinaza es la dilución con agua (1 a 10), utilizando tanques de recolección y mezclado de 3.000 a 5.000 l. De acuerdo con el tipo de productor y el tamaño del predio, la adopción de la tecnología para su distribución a los potreros es muy versátil (Quirós et al., 1997). Existen formas de aplicación por mangueras o por acequias, aprovechando la fuerza de la gravedad, y formas más tecnificadas de aspersión por rociadores utilizando tanques captadores de gran capacidad y motobombas que impulsan el contenido a través de tuberías de PVC hasta las partes más alejadas del galpón (Quirós et al., 1982). En general, los pastos son regados a diario en un esquema rotacional de potreros, una vez finalizado el pastoreo.

Según Cadavid (1983), la aplicación de 218 m3/ha.año de porquinaza diluida incrementó a 49.64 t/ha la producción de forraje verde del kikuyo (8.44 t/ha de forraje seco) y mejoró el contenido de materia orgánica a 11%, el contenido de P, 17.4 ppm, y la capacidad de intercambio catiónico a 6.1 mE/100 g.

Lotthammer et al. (1982) encontraron una relación significativa entre aplicación de N (en forma de excretas bovinas) y contenido de nitratos (NO3) en el suelo y además un incremento proporcional de la presentación de metritis, retención de placenta y paresia posparto en las vacas con el aumento de los nitratos en el suelo.

El manejo de las excretas ha sido una constante preocupación de los productores en su objetivo de mantener limpios los espacios ocupados por los animales, prevenir la contaminación de las aguas, controlar los malos olores, evitar la proliferación de moscas, aprovechar su valor como fertilizante y reducir los costos de mano de obra. El uso de la porquinaza como fertilizante viene siendo estimulada como mecanismo para reducir al mínimo el riesgo ambiental y como estrategia para reducir los costos por contaminación que deben pagar los productores de cerdos. La nueva legislación ambiental colombiana es drástica en la exigencia del cumplimiento de metas ambientales que se compensan a través de la imposición de tasas retributivas. Estas tasas son el precio que cobra el Estado por el servicio que presta el agua al ser empleada como receptor de vertimientos puntuales (Black, 1997) y se han establecido como estrategia para corregir los abusos ambientales en la medida que obligan a quien contamina a encontrar soluciones menos costosas que el pago de la tasa.

DESCRIPCIÓN DEL MODELO

En una hoja electrónica se construyó un modelo de simulación de las relaciones cerdos-pasto-leche (hoja 1) que alimenta una segunda hoja donde se plantea el ejercicio de programación lineal. El modelo considera 20 actividades que se caracterizan por 20 restricciones. Las actividades están relacionadas con:

Las restricciones se relacionan con:

Los parámetros utilizados se refieren en primera instancia a los reportados para el municipio de Don Matías, pero en algunos casos fue necesario complementar dicha información con datos del cordón lechero de Antioquia y de la producción porcina nacional; los valores de insumos y productos fueron los reportados en la región de Don Matías para 1997 (1 USD = $1.000).

Las restricciones del modelo fueron: tierra, 15 ha; capital, $50.000.000 (incluye la inversión media en potreros, vacas, cerdos y costos variables de producción en efectivo); y mano de obra, 300 jornales; valores modales para el tipo de sistema de producción analizado.

El modelo optimiza como función objetivo el ingreso neto de los productores, resultado de descontar del ingreso bruto de cada actividad los costos en efectivo.

 

Pastos

El establecimiento del kikuyo se estimó en $500.000 desglosados de la siguiente forma: preparación $150.000, semilla $50.000, fertilización $140.000 y siembra $160.000 (Creced Altiplano Norte, 1997). Las necesidades de mantenimiento del pasto se estimaron en 4 jornales/ha./año y $50.000/ha./año en insecticidas. La función objetivo de la producción de pastos es de $83.300/ha y las necesidades promedias de capital de $300.000.

Se consideró una producción de materia seca del kikuyo sin fertilizar de 6.35 t/ha, con una humedad de 83% (Cadavid, 1983), distribuida en 2 períodos lluviosos (de 35% de duración cada uno) y dos de mínima precipitación (de 15% de duración cada uno). La producción de forraje en el período de mínima precipitación se asumió 20% menor que la del período lluvioso.

La producción de materia seca del kikuyo fertilizado se calculó con base en un rendimiento adicional de 0.659 t/t de materia orgánica (en base seca) aplicada en una dilución de 1:10, con 88% de humedad y distribuida en 6 aplicaciones (Cadavid, 1983). Se consideró además un rendimiento 18.6 kg de MS de kikuyo por cada kg de N aplicado como fertilización química (Dávila y Chaverra, 1987).

Se incorporó una posibilidad de traspaso de forraje seco hasta del 30% entre uno y otro período de lluvias, traspaso que no implica ningún costo toda vez que corresponde a la acumulación de forraje en el potrero. En el caso de los potreros fertilizados, que reciben una cantidad apreciable de agua por la dilución utilizada, no se consideraron diferencias en producción de materia seca en los distintos períodos climáticos.

Se utilizó una digestibilidad del forraje sin fertilizar de 67.6% (Dávila y Chaverra, 1987), estimándose un incremento en el contenido energético de 0.1, 0.2 y 0.3 Mcal/kg de porquinaza seca aplicada.

El uso de mano de obra estimado para la aplicación de la porquinaza fue de 5, 7 y 10 jornales/ha, para los 3 niveles de fertilización.

Para darle al modelo mayor autonomía, se incorporó la posibilidad de generar ingresos por arrendamiento de la tierra ($180.000/ha./año) en el caso de que la decisión fuera la dedicación exclusiva a la producción de cerdos.

 

Vacas

El modelo se construyó con la información de una vaca de 500 kg en promedio, de 10.5 kg/d de producción de leche, una duración de lactancia de 328 días y 81% de natalidad (Tobón, 1997). El consumo de forraje es estimó en 2.5% del peso vivo y el desperdicio por pastoreo en 25%.

El consumo de concentrado, con una digestibilidad del 80%, se estimó a partir de una relación de 1 kg por 4 l de leche producida. La fertilización de los potreros permitió una reducción de 0.15, 0.30 y 0.46 t/vaca/año del alimento balanceado, sin afectar la producción de leche ni la carga animal.

El aporte de materia orgánica de las vacas al pasto se calculó a partir del consumo y la digestibilidad de la materia seca de forraje y el concentrado consumidos por el animal. Además, se consideró un contenido de 2% de N, 1.3% de P2O5 y 3.5% de K2O de las excretas.

 

Cerdos

Se incorporó al modelo la información de cerdos de ceba, durante un período de 122 días y 3 cebas por año, con un peso inicial de 10 kg/animal y final de 90 kg/animal, una ganancia promedio de 655 g/día y una sobrevivencia de 97% en el período. Para la definición de la función objetivo se consideraron los costos de los lechones y el valor de la depreciación de los galpones. El uso de mano de obra se estimó en 1.5 jornales/cerdo/año.

El consumo de concentrado se calculó utilizando un valor de conversión de 2.8 kg de concentrado por kg de ganancia de peso (ACP, 1997). El aporte de materia orgánica al suelo se calculó a partir del consumo y la digestibilidad del alimento balanceado (80%) y se consideró un contenido de las excretas porcinas de 6.4% de N, 5.1% de P2O5 y 5.1% de K2O.

El aporte de DBO se estimó en 45.6 kg/cerdo/año, considerando una producción de 0.25 kg/d de un cerdo de 100 kg (ACP, 1997) y un peso promedio de 50 kg. La tasa retributiva promedio por DBO se estimó en $177/kg, asumiendo la tasa fija que determina la autoridad ambiental ($39.5/kg) y un factor regional creciente hasta el tercer año; el factor regional es un coeficiente de incremento de la tarifa mínima cuando no se logran las metas de reducción previstas, iniciando con un valor de 1 e incrementándose en 0.5 cada semestre (Ministerio del Medio Ambiente, 1997).

El aporte de SST se estimó en 136.9 kg/cerdo/año, considerando una producción de 0.75 kg/d de un cerdo de 100 kg (ACP, 1997) y un peso promedio de 50 kg. La tasa retributiva se estimó en $76.05/kg de SST, asumiendo la tasa fija que determina la autoridad ambiental ($16.9/kg) y un factor regional creciente hasta el tercer año (Ministerio del Medio Ambiente, 1997).

En ambos casos, DBO y SST, se consideró que la aplicación al forraje evita el pago de la tasa retributiva. Bajo la normatividad vigente, no existen todavía restricciones económicas para el uso de la porquinaza en los potreros.

 

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Y RESULTADOS

El modelo de optimización plantea una estructura del sistema conformada por 15 ha de tierra, $50.000.000 de capital, 300 jornales familiares, 251 jornales contratados, el equivalente a 31.9 vacas y 35.9 cerdos de ceba (relación 1.1 cerdos por vaca). Este escenario es válido cuando la relación precio de carne de cerdo y precio de la leche es 4.2, la relación precio de la carne de cerdo y precio del concentrado es 3.6 y la relación precio del concentrado para cerdos y vacas es 1.2. La función objetivo es $21.228.000, que representa 43% como retribución al capital invertido y a la mano de obra familiar.

 

Efecto de la disponibilidad de capital

Utilizando como criterio de respuesta la reestructuración del sistema cerdos-pastos-leche en términos de la relación No. cerdos/No. vacas, el modelo resultó altamente sensible a la disponibilidad del capital (Figura 1). El sistema considerado óptimo con base en la disponibilidad actual de recursos incorpora 1.1 cerdos por vaca, relación que se incrementa o se reduce de manera proporcional a la disponibilidad de capital. Cuando el capital se reduce en un 30% (35 millones) la integración cerdos-pastos no es suficientemente atractiva para el productor. El resultado sugiere que el sistema no es de porcicultores que intentan vincularse al negocio lechero, sino productores de leche que en función de la disponibilidad de recursos de capital incorporan la producción de cerdos de manera coyuntural.

 

 

Figura 1. Reestructuración del sistema cerdos-pastos-leche (cerdos por vaca) en función de la disponibilidad de capital en la finca ($ millones)

 

 

Efecto de la relación de precios carne/leche

Además de la disponibilidad de capital, el modelo resultó altamente sensible a la relación de precios carne de cerdo/precio de la leche (Figura 2), reconociendo que esta variable afecta al mismo tiempo la relación precio de la carne/precio del concentrado. La relación del modelo óptimo es de 1.1 vacas por cerdo. Cuando la relación de precios cerdo/leche es 3.7, los cerdos deberían salir del sistema si no se establecen modificaciones en otros aspectos de sus estructura. En la medida que la relación de precios es favorable para la carne de cerdo, la relación cerdos por vaca se incrementa y el área en pastos se reduce. Cuando la relación de precios cerdo/leche es 5.7, solamente se utilizan en ganadería 2.9 ha, suficiente para absorber la producción de excretas y, probablemente, evitar el pago de la tasa retributiva.

Figura 2. Reestructuración del sistema cerdos-pastos-leche (cerdos por vaca y área de la finca utilizada en lechería) en función de los precios relativos de la carne de cerdo y de la leche.

 

Efectos del precio de los concentrados

Se podría esperar una alta respuesta del modelo a cualquier cambio en el precio del alimento balanceado de las vacas de leche en razón a que uno de los más importantes efectos biológicos de la fertilización con porquinaza es la reducción de las necesidades de concentrado por el mejoramiento en el contenido energético de los pastos. No obstante, es muy poco probable que en la realidad se presente un escenario de reducción del valor del concentrado para vacas lecheras sin que se afecte al mismo tiempo y en el mismo sentido el precio del concentrado para cerdos.

Los incrementos en el valor del alimento balanceado para cerdos y vacas por encima del 10% determinan la salida de los cerdos del sistema (Tabla 1). La reducción del precio del concentrado, para cerdos y vacas de leche, que constituye el escenario más factible bajo un esquema de apertura económica, determina pequeños incrementos en la relación No. de cerdos por vaca. Cuando esta reducción de precios es del orden del 30%, la prioridad de la finca son los cerdos llegando a un nivel de más de 20 cerdos por vaca y a una reducción de casi el 75% del área en lechería. Las pequeñas áreas en pasto que se dejan integradas al sistema pareciera que tienen más un sentido de capturar los beneficios por no pago de la tasa retributiva que un valor productivo lechero.

 

 

Tabla 1. Efecto de los cambios en el precio del alimento balanceado para cerdos y vacas sobre la relación cerdos por vaca y número de ha dedicadas a lechería.

Cambios en precio del concentrado (%)

Relación $ carne/

$ concentrado

No. cerdos por vaca

No. de ha en lechería

- 30

5,2

20,5

4

- 20

4,5

1,5

15

- 10

4,0

1,3

15

0

3,6

1,1

15

+ 10

3,3

1,0

15

+ 20

3,0

0,0

15

 

 

Efecto de los cambios en el precio de los fertilizantes

Las hipótesis inicial planteaba que el sistema cerdos-pastos-leche debía ser muy sensible a los cambios en el precio de los fertilizantes. No obstante, el modelo señala que cambios en el precio de la urea y del fertilizante 10-30-10 hasta un 45%, son insuficientes para propiciar cambios en la estructura del sistema.

 

Efecto de los cambios en el precio de la leche

De la misma manera, el modelo fue poco sensible a cambios en el precio de la leche. El incremento del precio de la leche no debería afectar la estructura del sistema. Sólo una reducción de precios al productor del 37%, para alcanzar niveles internacionales (USD 0.25), favorecería la reestructuración del sistema para enfatizar la producción de carne de cerdo sobre la de leche.

 

Impactos sobre la generación de empleo

El modelo de optimización señala que el sistema de producción cerdos-pastos-leche utiliza la mano de obra familiar disponible en su totalidad (300 jornales) y requiere contratar en el mercado laboral externo 251 jornales. En la medida que las relaciones de precios son favorables para la explotación porcina y ésta actividad sustituye a la actividad lechera, el uso de mano de obra se reduce (Tabla 2).

 

Tabla 2. Efecto de los cambios en la relación de precios carne de cerdo/leche sobre el uso de mano de obra (No. de jornales) en el sistema cerdos-pastos-leche

Relación

$ carne/$ leche

Area en lechería

(ha)

Uso de jornales

Total

Contratados

(jornales)

Vendidos

(jornales)

3.7

15

497

197

0

4.2

15

551

251

0

5.3

14.3

536

236

0

5.7

2.9

289

0

11

6.3

3.2

275

0

25

 

 

CONCLUSIONES

 

El sistema cerdos-pastos-leche obedece a la racionalidad campesina de reducir costos de producción aprovechando mejor los recursos endógenos de la finca, en la medida que permite reducir costos de suplementación con concentrados y de fertilización de los potreros e incrementar la carga animal. La respuesta del modelo es baja frente a un incremento del precio del concentrado para vacas solamente o a un incremento en el valor de los fertilizantes.

La flexibilidad frente a cambios en el precio de la carne o del alimento balanceado para los cerdos hace más atractivo al sistema, ya que éstos pueden entrar y salir rápidamente del sistema sin que se afecte la producción lechera que constituye la principal prioridad de los productores.

La implementación de la tasa retributiva como mecanismo de gestión ambiental debe generar mayor dinamismo al sistema integrado, dado que la magnitud de la tasa puede representar niveles de hasta 5% del valor del producto final.

La información disponible no permitió evaluar cómo afecta el contenido de materia orgánica del suelo la toma de decisiones frente al cambio de precios de insumos y productos. A priori, podría esperarse que existe un nivel de materia orgánica del suelo por encima del cual no se justifica mantener el subsistema cerdos trasladando sus pérdidas al sistema total.

El sistema integrado cerdos-pastos-leche puede ser una alternativa de solución a la carga contaminante que aportan las porquerizas a los cuerpos de agua, pero se desconoce todavía la dinámica de las sustancias contaminantes en el suelo. Al mismo tiempo, existen inquietudes sin resolver en torno a nuevos problemas que se pueden generar por la aplicación de la porquinaza al pasto como malos olores y población de moscas, por ejemplo.

En todas las corridas el modelo trata de ajustarse por la restricción de N para la producción de pastos, pero debe tenerse en cuenta que la mayor información disponible es precisamente sobre este elemento de manera individual y no sobre sus relaciones con otros macro y microelementos.

La cantidad de N aplicado al pasto a través de la porquinaza que generan 2.4 cerdos/ha (modelo óptimo) no debería tener efectos negativos sobre la producción (Lotthammer et al., 1982); además, no existen indicadores locales sobre rendimientos decrecientes por intoxicación crónica por nitratos que deprimen la actividad reproductiva de los bovinos.

El modelo de simulación del sistema cerdos-pastos-leche parece ser eficiente para entender en parte la complejidad de las interacciones entre la competitividad del negocio lechero, el deterioro ambiental y el uso de mano de obra. No obstante la importancia que tiene el sistema a nivel regional, la información es insuficiente para la toma de decisiones con un mayor nivel de profundidad, particularmente en los aspectos de la dinámica de la materia orgánica en el suelo y las implicaciones ambientales relacionadas con la presentación de olores y moscas.

 

BIBLIOGRAFÍA

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