Lifetime milk production of Holstein cattle in the humid tropics compared to Holstein-Gyr and Holstein-Brahman crosses

Abstract

Crossbred cattle are commonly used for milk production in the tropics, combining the potential benefits of pure breeds with the heterosis effects of the offspring. However, no comprehensive assessment of lifetime productivity for crossbred versus purebred cattle in low-altitude tropical environments has been carried out. The present study compares the lifetime productivity of purebred Holstein (HO, n= 17,269), Gyr (GY4, n= 435), and Brahman (BR4, n= 622) with crossbreds Gyr × Holstein (GY × HO, n= 5521) and Brahman×Holstein (BR × HO, n= 5429) cows from dairy farms located in low and medium altitude tropical regions in Costa Rica. The production traits of interest were age at first calving (AFC), days open (DO), milk production per lactation (TMP), lactation length (LLEN), age at culling (ACUL), and number of lactations (NLAC). Estimates of heterosis were also calculated. The AFC for GY × HO crosses (33–34 months) was not significantly different (p> .05) from HO (33.8 months). For BR × HO crosses, a significant (p< .05) decrease in AFC (BR3HO1 35.6 months, BR2HO2 34.5 months, and BR1H03 33.3 months) was observed as the fraction of HO breed increased. Estimates of heterosis for AFC were favourable for both crosses, of a magnitude close to 3%. The DO for F1 crosses (GY2HO2 94 days; BR2HO2 96 days) was significantly (p< .05) lower than HO (123 days). Estimates of heterosis for DO were also favourable and above 15% for both crosses. The TMP and LLEN were higher for HO (TMP = 5003 kg; LLEN = 324 days) compared with GY × HO (TMP = 4428 to 4773 kg; LLEN = 298 to 312 days) and BR × HO (TMP = 3950 to 4761 kg; LLEN = 273 to 313 days) crosses. Heterosis for TMP was favourable but low for both crosses, with a magnitude below 3.0%. The NLAC for HO (4.6 lactations) was significantly (p< .05) lower than F1 (GY2HO2, 5.8 lactations; BR2HO2 5.4 lactations). Heterosis for NLAC was above 6.0% for both crosses. Overall, estimates of lifetime income over feed costs per cow on average were USD 2637 (30.3%) and USD 734 (8.4%) higher in F1 GY × HO and BR × HO, respectively, compared to HO. In conclusion, crossbred animals, specifically those with Gyr and Brahman genetics, extend the productive lifespan, increasing economic returns.

El ganado cruzado se utiliza habitualmente para la producción de leche en los trópicos, combinando los beneficios potenciales de las razas puras con los efectos de heterosis de la descendencia. Sin embargo, no se ha llevado a cabo ninguna evaluación exhaustiva de la productividad a lo largo de la vida de los bovinos de raza cruzada frente a los de raza pura en entornos tropicales de baja altitud. En el presente estudio se compara la productividad a lo largo de la vida de vacas de raza pura Holstein (HO, n= 17.269), Gyr (GY4, n= 435) y Brahman (BR4, n= 622) con la de vacas cruzadas Gyr × Holstein (GY × HO, n= 5521) y Brahman×Holstein (BR × HO, n= 5429) procedentes de explotaciones lecheras situadas en regiones tropicales de altitud baja y media de Costa Rica. Los rasgos productivos de interés fueron la edad al primer parto (AFC), los días abiertos (DO), la producción de leche por lactación (TMP), la duración de la lactación (LLEN), la edad al sacrificio (ACUL) y el número de lactaciones (NLAC). También se calcularon las estimaciones de heterosis. El AFC de los cruces GY × HO (33-34 meses) no fue significativamente diferente (p> .05) del de HO (33,8 meses). Para los cruces BR × HO, se observó una disminución significativa (p< .05) de la AFC (BR3HO1 35,6 meses, BR2HO2 34,5 meses, y BR1H03 33,3 meses) a medida que aumentaba la fracción de raza HO. Las estimaciones de heterosis para el AFC fueron favorables para ambos cruces, de una magnitud cercana al 3%. La DO para los cruces F1 (GY2HO2 94 días; BR2HO2 96 días) fue significativamente (p< .05) inferior a la de HO (123 días). Las estimaciones de heterosis para la DO también fueron favorables y superiores al 15% para ambos cruces. El TMP y el LLEN fueron mayores para HO (TMP = 5003 kg; LLEN = 324 días) en comparación con los cruces GY × HO (TMP = 4428 a 4773 kg; LLEN = 298 a 312 días) y BR × HO (TMP = 3950 a 4761 kg; LLEN = 273 a 313 días). La heterosis para TMP fue favorable pero baja en ambos cruces, con una magnitud inferior al 3,0%. El NLAC para HO (4,6 lactaciones) fue significativamente (p< .05) inferior al de F1 (GY2HO2, 5,8 lactaciones; BR2HO2, 5,4 lactaciones). La heterosis para NLAC fue superior al 6,0% en ambos cruces. En conjunto, las estimaciones de los ingresos de por vida sobre los costes de alimentación por vaca fueron, por término medio, 2637 USD (30,3%) y 734 USD (8,4%) superiores en F1 GY × HO y BR × HO, respectivamente, en comparación con HO. En conclusión, los animales cruzados, en concreto los de genética Gyr y Brahman, prolongan la vida productiva, aumentando los rendimientos económicos.