Materials and Methods

The study was carried out in the West Coast of Uruguay (Lat: 32.5º S, Long: 58º W), from January 16, 2019 to March 6, 2019 (49 d) in 6 ha of forage sorghum (hybrid ADV 2800), sown on December 1, 2018, at a rate of 25 kg/ha with 60 kg/ha of formula 18-46-0 and fertilized with urea after the first grazing (100 kg/ha).

Animals, treatments and experimental design. A total of forty-eight Hereford steers (267 ± 29.5 kg) were randomly assigned to four treatments in a 2x2 factorial arrangement. The main factors were the management of supplementation with DDGS (without supplement, vs with supplement; 1 kg of DM/100 kg of LW) and grazing management (free grazing, vs day confinement; 10: 00 a.m. to 4:00 p.m.). The treatments consisted of free grazing without supplement, free grazing with supplement, day confinement without supplement and day confinement with supplement.

Experimental management. As a supplement, mixed DDGS (40 % corn, 60 % wheat) were used, from the local alcohol production factory in Uruguay (ALUR, Paysandú). They were obtained in a single batch and stored in silo bags for use during the experimental period. The supplementation was carried out at 7:00 a.m., at a rate of 1 kg DM/100 kg LW (1 % LW), offered in group feeders per repetition in the plot. The quantity supplied was fitted every 14 days, according to the DM content and the last LW.

Between 10:00 a.m. and 4:00 p.m., the animals with day confinement were removed from the grass and moved to an area adjacent to the paddock area, divided into four pens delimited by electrical fencing (1 per experimental unit), provided with water and artificial shade (80 % interception mesh, 2.75 m height, 3.5 m2/ animal, East-West orientation).

It was grazed in weekly strips with an 8 kg DM/100 kg LW animal grazing allocation. The grazing area was delimited by electric fencing. It was weekly fitted, by varying the offered grass area according to the biomass of DM available and the last LW, without considering the projection of mean daily gain (MDG) or the growth rate of sorghum. The strip change was always carried out in the morning, after supplementation.

Sampling, measurements in the grass and supplement. The LW was recorded every 14 days, with a previous fast of 12-16 h. The biomass of available and remaining grass was weekly determined by means of the double sampling technique (Haydock and Shaw 1975Haydock, K.P. & Shaw, N.H. 1975. "The comparative yield method for estimating dry matter yield of pastures". Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 15: 663-670, ISSN: 0045-060X. http://dx.doi.org/10.1071/EA9750663.) with marking of a three-point scale and two repetitions. The grass was evaluated at 100 random points per plot. The scale samples were weekly collected, by cutting the biomass at soil level in a 0.3 x 0.3 m square. They were subsequently placed in a forced air oven (60 ºC until reaching constant weight) for the determination of the dry weight and its conservation for later analysis. The height of the available and remaining grass was measured with a ruler at five points on the diagonal of each square, by recording the point of contact with the highest unextended living leaf.

Supplement intake was daily recorded as the difference between the quantity offered and the quantity rejected. The samples of the offered and rejected supplement were weekly collected and dried at 60 ºC. They were kept for later chemical analysis.

The records of day performance were taken from four steers per plot, randomly chosen through direct observation, by recording the activity carried out every 20 min during daylight hours (7:00 a.m. to 7:00 p.m.): grazing (effective plus search), rumination, rest, access to feeders and water intake. The probability of occurrence of each activity was estimated (Forbes 1988Forbes, T.D.A. 1988. "Researching the plant-animal interface: the investigation of ingestive behavior in gazing animals". Journal of Animal Sciences, 66(9): 2369 - 2379, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/jas1988.6692369x.). The bite rate was determined as the number of bites in one minute (Gregorini et al. 2007Gregorini, P., Eirin, M., Agnelli, L., Refi, R., Ursino, M., Ansin, O.E. & Gunter, S.A. 2007. Diurnal eating pattern and performance of cattle strip grazed with afternoon herbage allocation or continuously variable stocked. Proc. Am. Forage Grassl. Counc. Annu. Meet. State College. PA, pages 23-26 and Gregorini et al. 2009Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322.) at two moments: first grazing session in the morning (7:00 a.m) and first grazing session at the exit from the confinement (4:00 p.m.).

Respiratory rate was measured as the number of flank movements, recorded in one minute (resp/min) during three consecutive days per week, at two times of the day (7:00 a.m. and 4:00 p.m.) and in the same animals studied for the observation of grazing performance.

Temperature and humidity index. The records of the historical series 2002-2019 and the daily records of air temperature (°C), relative humidity (%), wind speed (m/s) and solar radiation (W/m2) during the experimental period were taken from the automatic meteorological station (Model Vantage Pro 2, Davis Instruments, CA, 2007), belonging to Mario A Cassinoni Experimental Station.

The THI was calculated, according to Mader et al. (2006)Mader, T.L., Davis, M.S. & Brown-Brandl, T. 2006. "Environmental factors influencing heat stress in feedlot cattle". Journal of Animal Sciences, 84(3): 712-719, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/2006.843712x.:

Where: T, air temperature, Rh; relative humidity

The risk of heat stress was categorized as normal (THI ≤ 74), alert (THI ˃ 74 ≤ 78), danger (THI ˃ 78 ≤ 84) and emergency (THI> 84), according to the climatic safety indicator for beef cattle (Livestock Weather Safety Index) (Eigenberg et al. 2005Eigenberg, R.A., Brandl, T.M., Nienaber, J.A. & Hahn, G.L. 2005. "Dynamic response indicators of heat stress in shaded and non‐shaded feedlot cattle: Part II. Predictive relationships". Biosystems Engineering, 91(1): 111‐118, ISSN: 1537-5110. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.02.001.).

THI fits were made by wind speed (WS) and solar radiation (SR):

Vernon spheres(BG) temperature fits were also made (Mader et al. 2006Mader, T.L., Gaughan, J.B., Young, B.A., Albin, R. & Howes, A.D. 1999. "Feedlot diet roughage level for Hereford cattle exposed to excessive heat load". The Professional Animal Scientist, 15(1): 53-62, ISSN: 1080-7446. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)31724-1.):

For the latter, four Vernon spheres were placed: two in the shade and two in the sun, at a height of 1.5 m (Berbigier 1988Berbigier, P. 1988. Bioclimatologie des ruminants domestiques en zone tropicale. Paris. INRA. 237 p.). The temperature was recorded on the spheres every 30 min. using Kooltrak sensors (iButtons-TMEX model DS1921, Dallas Semiconductors, Dallas, TX).

The DM intake of grass was estimated for each experimental unit using the Beef Cattle Nutrient Requirement Model (BCNRM 2016BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press.). As input for the model, the information collected during the experimental period was used: animal LW (start and end), grazing days, available biomass and used area, intake supplement and meteorological information. As food information, what was referred by the food library of the model was used. The contribution of ash, protein, ether extract and NDF of forage sorghum and DDGS was corrected with analytical information. The intake was calculated for each grazing plot, by executing the calculation function of the model (empirical solution) and fitting by successive approximations the grass intake necessary to achieve the respective weight gain. The contribution of ME in each diet was obtained from the model.

Grass use and supplement conversion efficiency. The forage use (FU) was calculated from the available biomass (AB) and remaining biomass (RB):

The conversion efficiency (CE) was estimated as the amount of intake supplement (DMI) per unit of weight gain (WG) (Beretta et al. 2006Beretta, V., Simeone, A., Elizalde, J.C. & Baldi, F. 2006. "Performance of growing cattle grazing moderate quality legume grass temperate pastures when offered varying forage allowance with or without grain supplementation". Australian Journal of Experimental Agriculture, 46 (7): 793-797, ISSN: 1446-5574. https://doi.org/10.1071/EA05331.):

Chemical analysis. The supplement samples and the dry samples of the scales corresponding to the determination of the offered biomass were milled to 2 mm in diameter in a WILEY mill and combined into a single sample, composed of food for the experimental period, where each sampling date contributed equal weight.

The composite samples of available grass by sampling date were made up by weighting the contribution of each point on the scale, according to the frequency of appearance in the grass.

The content of dry matter (DM, method 934.01), organic matter (OM, method 942.05), crude protein (CP, N × 6.25; method 984.13) and ether extract (EE, method 920.39) were determined according to AOAC (1990)AOAC International (Association of Official Analytical Chemists). 1990. Official Methods of Analysis. Arlington. VA: AOAC International. and AOAC (2007)AOAC International (Association of Official Analytical Chemists). 2007. Official Methods of Analysis. Arlington. VA: AOAC International. 98.13..

To calculate the content of insoluble N in acid detergent and NDF, α-amylase was used and it was corrected for contamination with ash (aNDFmo) and ADF, according to Goering and van Soest (1970)Goering, H.K. & Van Soest, P.J. 1970. Forage fibre analyses (apparatus. reagents. procedures and some applications). Washington: U.S. Agricultural Research Service. 20p. (Agriculture handbook; 379)..

Statistical analysis. Linear models of the SAS statistical package, version 9.4 (SAS Institute, Cary, NC 2012) were used.

General model: $Y_{ijk}=\mu +E_i+S_j+(E\times S)+e_{ij}$ , where:

For the determination of the LW, DMG and conversion efficiency of the supplement, the GLM model was used. The DM intake (grass, supplement and total), bite rate and respiratory rate were analyzed as repeated measures in time with the MIXED model.

For the bite rate and respiratory rate, the sampling time was considered as a fixed effect. The grazing behavior was analyzed as repeated measures in time, assuming a binomial distribution using the GLIMMIX procedure.

To determine the predicted temperature value of the Vernom spheres (BG) in sun and shade, the statistical program ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average) was used. Hourly data were used and the ARIMA seasonal model was fitted until the predicted value and standard error were obtained at each hour and means were compared using the bilateral t test.

Results and Discussion

Table 1 shows the average records of temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation, taken from the meteorological station and Vernon spheres, as well as the average of the biometeorological indices (THI and THI fitted) for the historical series (2002-2018) and experimental period (2019).

The values of temperature, humidity, and THI index were located within ± 1 deviation of the historical average value, and the year was located in an average year. The experimental period showed maximum temperature and humidity lower than the historical record and higher wind speed and solar radiation, which resulted in lower THI and THIfitted maximum. The average values of temperature were in the limits of the thermoneutral zone (0 to 25 ºC), reported for taurid-type animals. The relative humidity was above the value that is considered acceptable (70 %), when the temperature is in the thermoneutral zone (Rondán et al. 2019Rondán, G.A., Michelin, C.I., Brizuela, A.B., Maltese, N., Kemerer, A. & Aguirre, C. 2019. "Characteristic of the temperature and humidity index modified by wind and radiation in Entre Ríos, Argentina". Revista Argentina de Agrometeorología, X:49-57. ISSN: 2545-8418.).

The experimental period showed a lower percentage of days with normal THI (62.0 vs 67.2 %, THI ≤ 74) compared to the historical series. This involved a higher percentage of days with THI in the alert category (34.0 vs 30.4 %, THI > 74 ≤ 78) and danger (38.0 vs 2.8 %; THI > 78 ≤ 84), according to the climatic safety indicator for cattle (Eigenberg et al. 2005Eigenberg, R.A., Brandl, T.M., Nienaber, J.A. & Hahn, G.L. 2005. "Dynamic response indicators of heat stress in shaded and non‐shaded feedlot cattle: Part II. Predictive relationships". Biosystems Engineering, 91(1): 111‐118, ISSN: 1537-5110. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.02.001.).

When analyzing the hourly distribution of the THI, in approximately 52 % of hours, the THI was between the values considered normal (THI ≤ 74), as 54 % corresponded to the night phase (21:00 to 7:00 h) and 46 % to the day phase (7:00 to 20:00 h).

The 95.3 % of the hours in which the THI indicator was in alert values (THI > 74 ≤ 78) corresponded to the day phase, while the hourly distribution in emergency values (THI> 84) occurred between 11:00 and 18:00 h, which coincides with the time when the cattle remained in day confinement (10:00 - 16:00 h) and the two hours after their leave.

The BGTHI was lower in the shade than in the sun (73.2 vs 76.9 ± 1.1, P<0.05). The greatest differences were between 12:00 and 20:00h. In the shade as in the sun, the BGTHI was higher than 74 from 9:00 a.m. to 8:00 p.m. Reyes et al. (2018)Reyes, J., Herrera, M., Maquina, J.R., Enjoy, D.D. & Pinto-Santini, L. 2018. "Ambiente físico y respuesta fisiológica de ovinos bajo sombra en horas de máxima radiación". Archivos de Zootecnia, 67(259): 318-323. stated that the access to shade reduces the impact of the heat load received by radiation. In this study, free-grazing animals received a higher incidence of solar radiation, thus increasing their head load throughout the day. Meanwhile, the treatment with day confinement carried out the last grazing section when the temperature was still high.

The respiratory rate (average daily value) of the animals with supplement did not depend on the grazing management carried out (P = 0.696). However, in the animals with supplement increased 24 % with respect to the animals without supplement (51.76 vs 67.90±1.7 resp/min; P = 0.003). While the day confinement improved the respiratory rate 30 % with respect to free grazing (66.20 vs 53.46 ± 1.7 resp/ min; P = 0.006). The reduction in the respiratory rate due to the confinement was higher in steers without supplement (78 vs 52 resp/min) with respect to those with supplementation (98 vs 78 resp/min).

Even though DDGS has a high content of ether extract, which contributes to the low heat increase (De Boever et al. 2014De Boever, J.A., Blok, M.C., Millet, S., Vanacker, J. & De Campeneere, S. 2014. "The energy and protein value of wheat maize and blend DDGS for cattle and evaluation of prediction methods". Animal, 8(11): 1839-1850, ISSN: 1751-7311. https://doi.org/10.1017/S1751731114001815. and BCNRM 2016BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press.), the intake of energy foods and solar radiation continue to be the main causes of heat production (Brosh et al. 1998Brosh, A., Aharoni, Y., Degen, A.A., Aright, D. & Young, B.A. 1998. "Effects of solar radiation dietary energy and time of feeding on thermoregulatory responses and energy balance in cattle in a hot environment". Journal of Animal Sciences, 76(10): 2671-2677, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/1998.76102671x. and Rondán et al. 2019Rondán, G.A., Michelin, C.I., Brizuela, A.B., Maltese, N., Kemerer, A. & Aguirre, C. 2019. "Characteristic of the temperature and humidity index modified by wind and radiation in Entre Ríos, Argentina". Revista Argentina de Agrometeorología, X:49-57. ISSN: 2545-8418.). Therefore, the activation of heat dissipation mechanisms by animals would be necessary, as it is the respiratory frequency (Amamou et.al 2019Amamou, H., Beckers, Y., Mahouachi, M., & Hammami, H. 2019. "Thermotolerance indicators related to production and physiological responses to heat stress of holstein cows". Journal of Thermal Biology, 82: 90-98. ISSN: 0306-4565. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2019.03.016.).

Table 2 and 3 show the effect of grazing management and the supplementation for the variables describing the grass condition and its use.

The biomass and average height of the grass at the entrance to the grazing plot was 8834.5 ± 1383.8 kg/ha and 107.3 ± 18.4 cm in height, with the available grass being higher in the treatments with confinement with respect to those of free grazing, a response that depended on supplementation (P<0.05)

The rejected biomass and its height were lower in the supplemented treatments, regardless of grazing management. There were not differences between treatments with the use of grass (P> 0.05) (table 3).

The grass accumulation rate was 105.4 ± 40.3 kg DM/d, which resulted in an effective grass allocation of 8.1 % LW. According to (Berreta et al. 2006), grazing with a grass allocation higher than 6 % does not restrict grass intake. In this study it seems that the available grass was not a limitation for intake, but it was for the grass quality (table 4), mainly due to its low protein content (8.9 % CP). Fernández et al. (2011) reported 16.52 % of crude protein for the first year of evaluation and 12.91 % for the second year in brown veined sorghum (BMR).

In the analyzed variables, the response to DDGS supplementation did not depend on grazing management aimed at reducing heat stress in steers grazing forage sorghum (P> 0.05) (table 5).

The supplementation with DDGS at 1% of the LW increased the DMG 2.9 times with respect to the control. Even when grass intake decreased, total DM intake increased (0.9 kg/animal/d) and the daily contribution of metabolizable energy (ME 36 %) and metabolizable protein (MP 168 %) increased in relation to the control treatment.

The steers without supplement registered intake equivalent to 2.5 % of the LW. The estimation of the potential intake for Hereford steers according to CSIRO (2007)CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros, depending on their age and weight, would be in the order of 11 kg DM/d. However, the real predicted intake, when considering the availability and quality of the grass base used, would be limited to 37 %, due to the restriction imposed by the grass quality (0.63 potential intake value) and, to a lesser extent, due to the harvesting capacity associated with availability (estimated at 0.9 of potential intake), which yielded a value of 6.9 kg, similar to that estimated for steers without supplementation.

The substitution of grass for the supplement would have been in the order of 0.68 ± 0.09, which shows the substitution-addition effect of the supplement. This substitution rate value would be lower than that reported by CSIRO (2007)CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros, according to the quantity and quality of the grass base and the supplement, which would be 0.81.

In steers- with supplement, a higher DM intake, associated with a higher concentration of protein in the diet with respect to the control (20.1 vs. 8.9), allowed to lift the restriction in the contribution of the diagnosed MP for the control, also increasing the contribution of ME (2.65 vs. 2.25) and with it, the daily gain. The nutritional evaluation of the BCNRM (2016)BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press. diet shows that, in the case of animals supplemented with DDGS, the maximum gain achieved was limited by the contribution of ME. Meanwhile, the contribution of MP exceeded by 60.4 % the requirements for the observed DMG.

The response to supplementation was 0.928 kg/d with supplement conversion efficiency of 3.1: 1, which was not affected by grazing management (table 3). This value represents an improvement with respect to that reported for this category on permanent grass, supplemented with corn grain at 1 % of LW (6: 1, 9: 1 and 45: 1) (Simeone and Beretta 2004Simeone, A. & Beretta, V. 2004. Uso de alimentos concentrados en sistemas ganaderos. ¿Es buen negocio suplementar al ganado? In: Jornada Anual de la Unidad de Producción Intensiva de Carne. Estación Experimental M. A. Cassinoni. Paysandú. p10-17. Available: http://www.fagro.edu.uy/~eemac/. Consulted: July 28, 2020. and Simeone and Beretta 2008Simeone, A. & Beretta, V. 2008. Una década de investigación para una ganadería más eficiente. 10ª Jornada Anual de la Unidad de Producción Intensiva de Carne. UPIC. Facultad de Agronomía. UDELAR. EEMAC.) or on seasonal grasses (sorghum and sudan) and supplemented at 0.5 % of LW with soy expeller (conversion efficiency of 13: 1) or sunflower expeller (33: 1) (Montossi et al. 2017Montossi, F., Cazzuli, F. & Lagomarsino, X. 2017. Sistemas de engorde de novillos sobre verdeos anuales estivales en la región de basalto. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA). Serie Técnica 230. ISSN: 1688-9266.).

Low values of food conversion efficiency are explained by the high response in the LW gain in relation to the control without supplemented. This would be, to a large extent, the result of the increase in the intake of DM (15.5 %) and ME (36.6 %) estimated for steers. High LW gains, such as those achieved by supplementing, although they may have a higher energy cost per kilogram of LW gained, by increasing the proportion of fat in the gain in relation to the control (NRC 2000NRC (National Research Council). 2000. Nutrient Requirements of Beef Cattle: Seventh Revised Edition. Washington DC. USA. National Academy Press. 242), they also contribute to dilute the relative weight of the maintenance expense, improving all growth efficiency (CSIRO 2007CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros and Larson et al. 2019).

The grazing management (table 6) did not affect the productive variables (LW, DMG, and CE) or DM intake (P> 0.05) (table 5), despite that, the environmental conditions would have been predisposing to heat stress. The effect of shade on weight gain has varied in feedlot animals (Mader et al. 1999Mader, T.L., Gaughan, J.B., Young, B.A., Albin, R. & Howes, A.D. 1999. "Feedlot diet roughage level for Hereford cattle exposed to excessive heat load". The Professional Animal Scientist, 15(1): 53-62, ISSN: 1080-7446. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)31724-1. and Reyes et al. 2018Reyes, J., Herrera, M., Maquina, J.R., Enjoy, D.D. & Pinto-Santini, L. 2018. "Ambiente físico y respuesta fisiológica de ovinos bajo sombra en horas de máxima radiación". Archivos de Zootecnia, 67(259): 318-323.), as well as in grazing animals. In Uruguay , for cattle that graze in natural fields with free access to shade, Simeone et al. (2010)Simeone, A., Beretta, V. & Caorsi, C.J. 2010. "Efecto de la sombra natural sobre la performance estival de vaquillonas pastoreando campo natural de áreas forestadas". Agrociencia, 14: 137. ISSN: 2521-9766. reported a response around 0.250 kg/d. In confinement meadows with shade and water, Berreta et al. (2013) found improvement of 14 %. However, Rovira (2012)Rovira, P. 2012. Uso de la sombra en la recría de novillos en sistemas pastoriles de la región este del Uruguay. Serie técnica 202. Instituto Nacional De Investigación Agropecuaria. INIA. ISSN: 1688-9266. did not found significant effect of shade availability on beef cattle grazing Sudan grass; neither Saravia (2009)Saravia, C. 2009. Efecto del estrés calórico sobre las respuestas fisiológicas y productivas de vacas Holando y Jersey. Tesis de maestría en Ciencias Agrarias opción Producción animal. Facultad de agronomía. UDELAR. Uruguay. Available: https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/bitstream/20.500.12008/1791/1/0026sar.pdf. in dairy cows (Holando and Jersey) that graze sorghum.

Taking into account that the high temperatures in Uruguay start from December (Cruz and Saravia 2008Cruz, G. & Saravia, C. 2008. "Un índice de temperatura y humedad del aire para regionalizar la producción lechera en Uruguay". Agrociencia, 12(1): 56-60, ISSN: 2521-9766. and Rovira 2012Rovira, P. 2012. Uso de la sombra en la recría de novillos en sistemas pastoriles de la región este del Uruguay. Serie técnica 202. Instituto Nacional De Investigación Agropecuaria. INIA. ISSN: 1688-9266.), from the beginning of the season (summer) until the beginning of the experimental period (12/21/2018 - 1/15/2019), the average temperature recorded was 23.7 ± 4.1 °C, with 80.3 ± 12.4 % of humidity, estimating an average THI of 72.5. According to Bianca (1959), cattle begin to acclimatize in a period of two to seven weeks of exposure to heat, when temperatures vary from 28 °C to 45 °C. Therefore, it is possible that acclimatization has contributed to attenuate the stress of grazing cattle and reduce the productive response with regard to grazing management and access to shade.

The grazing performance, evaluated through the probability of finding animals that graze or are ruminating or resting during the observation period, was affected by the supplementation (P <0.05). The grazing and rumination activities were higher in animals without supplement with respect to those supplemented (P <0.05), they also had less resting time (P <0.05), without affecting the average bite rate (P >0.05).

It is possible that the animals with supplement have decreased energy expenditure, due to lower grazing and rumination activity, with no differences in the bite rate with respect to the control. Di Marco and Aello (2001)Di Marco, O.N. & Aello, M.S. 2001. "Energy expenditure due to forage intake and walking of grazing cattle". Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 53: 105 - 110, ISSN: 1678-4162. reported an increase in energy expenditure associated with the grass harvest (kJ/hour/LW0.75), which, depending on the grass conditions, could vary between 16 and 52 %.

Grazing management affected only rumination (P <0.05). It was observed that animals in confinement remained more time ruminating than those that were in free grazing, respectively (table 6). The bite rate was not affected by grazing management (P> 0.05) or by the time in which the measurement was made (7:00 a.m; 4:00 p.m).

The distribution of animal behavior activities varied throughout the day. In the first three hours of the morning, the animals without supplement increased grazing activity with respect to those supplemented (0.7 ± 0.04 vs 0.5 ± 0.04; P = 0.02), which remained longer at rest (0.1 ± 0.02 vs 0.3 ± 0.03; P = 0.01) with no differences in rumination (0.2 ± 0.03 vs 0.1 ± 0.02; P = 0.08). Then, in the late afternoon, the animals without supplement continued with higher grazing activity with respect to the supplemented animals (0.9 ± 0.02 vs 0.8 ± 0.03; P = 0.01).

The grazing management had no effect on grazing, rumination or rest activity in the first morning session (P >0.05). However, at the exit of the confinement, the steers in confinement compensated the shorter access time to the grass with higher grazing activity compared to the steers in free grazing (0.9 ± 0.02 vs 0.6 ± 0.02; P < 0.0001), without verify differences in the remaining activities (P> 0.05). The increased time spent grazing is the main mechanism by which cattle respond to restrictions on access time to grass during the next time available for grazing (Gregorini et al. 2009Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322. and Mattiauda et al. 2013Mattiauda, D.A., Tamminga, S., Gibb, M.J., Soca, P., Bentancur, O. & Chilibroste, P. 2013. "Restricting access time at pasture and time of grazing allocation for Holstein dairy cows: ingestive behaviour dry matter intake and milk production". Livestock Science, 152: 53-62. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2012.12.010.). It occurs mainly in the early morning and during the afternoon around to get dark, being longer and more intense at dark (Gregorini et al. 2007Gregorini, P., Eirin, M., Agnelli, L., Refi, R., Ursino, M., Ansin, O.E. & Gunter, S.A. 2007. Diurnal eating pattern and performance of cattle strip grazed with afternoon herbage allocation or continuously variable stocked. Proc. Am. Forage Grassl. Counc. Annu. Meet. State College. PA, pages 23-26).

The day confinement of the animals between 10:00 a.m and 4:00 p.m did not affect the daily grass intake. However, it modified the grazing pattern during the time of access to the grass with respect to what was observed in animals in free grazing. These results agree with those reported by Gregorini et al. (2009)Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322. and Beretta et al. (2013)Beretta, V., Simeone. A. & Bentancur, O. 2013. "Manejo de la sombra asociado a la restricción del pastoreo: efecto sobre el comportamiento y performance estival de vacunos". Agrociencia, 17(1): 131-140, ISSN: 2301-1548., who did not report differences in intake, but did report higher grazing activity in animals with grazing restriction.

Conclusions

Hereford steers, grazing forage sorghum with an 8 % LW supply, show limited growth due to the daily contribution of metabolizable protein. Supplementation with DDGS at 1 % LW improves productive performance with an increase of 2.9 times the DMG and efficiency of 3.1 kg of supplement for each kg of LW. This response is independent of grazing management and access to shade.

The confinement with shade and water, between 10 and 16 h, improves the heat comfort of steers that graze forage sorghum. This management does not affect the daily grass intake and an increase in grazing activity is observed at the exit of confinement, which compensates for the shorter access time to the grass with respect to what is recorded in animals in free grazing, without access to shadow.

Materiales y Métodos

El trabajo se realizó en el Litoral Oeste de Uruguay (Latitud: 32.5 ºS, Longitud: 58 ºW), desde el 16 de enero de 2019 hasta el 6 de marzo de 2019 (49 d) en 6 ha de sorgo forrajero (híbrido ADV 2800), sembradas el 1 de diciembre de 2018, a razón de 25 kg/ha con 60 kg/ha de fórmula 18-46-0 y fertilizadas con urea después del primer pastoreo (100 kg/ha).

Animales, tratamientos y diseño experimental. Cuarenta y ocho novillos Hereford (267 ± 29.5 kg) se asignaron al azar a cuatro tratamientos en arreglo factorial 2x2. Los factores principales fueron el manejo de la suplementación con DDGS (sin suplemento, vs con suplemento; 1kg de MS/100kg de PV) y el manejo del pastoreo (pastoreo libre, vs encierro diurno; 10:00 a.m. a 4:00 p.m.). Los tratamientos consistieron en pastoreo libre sin suplemento, pastoreo libre con suplemento, encierro diurno sin suplemento y encierro diurno con suplemento. Cada tratamiento contó con dos repeticiones, de seis animales cada una, manejadas en parcelas independientes por repetición.

Manejo experimental. Como suplemento se utilizaron DDGS mezcla (40 % maíz, 60 % trigo), provenientes de la planta local de producción de alcoholes del Uruguay (ALUR, Paysandú). Se adquirieron en una única partida y se almacenaron en bolsas de silo para su uso durante el período experimental. La suplementación se realizó a las 7:00 a.m, a razón de 1 kg de MS/100 kg PV (1 % PV), ofrecido en comederos grupales por repetición en la parcela. Se ajustó la cantidad ofrecida cada 14 d, de acuerdo con el contenido de MS y el último PV.

Entre las 10:00 a.m. y las 4:00 p.m., los animales con encierro diurno se retiraron de la pastura y se trasladaron a un área adyacente al área de potrero, dividida en cuatro corrales delimitados por alambrado eléctrico (1 por unidad experimental), provistos de agua y sombra artificial (malla 80 % intercepción, 2.75 m de altura, 3.5 m2/animal, orientación Este-Oeste).

Se pastoreó en franjas semanales con asignación de pasto de 8 kg MS/100 kg PV animal. El área de pastoreo se delimitó por alambrado eléctrico. Se ajustó semanalmente, al variar el área de pastura ofrecida según la biomasa de MS disponible y el último PV, sin considerar la proyección de ganancia media diaria (GMD) ni la tasa de crecimiento del sorgo. El cambio de franja se realizó siempre en la mañana, luego de la suplementación.

Muestreo, mediciones en la pastura y suplemento. Se registró el PV cada 14 d, con previo ayuno de 12-16 h. La biomasa de pasto disponible y rechazado se determinó semanalmente mediante la técnica de doble muestreo (Haydock y Shaw 1975Haydock, K.P. & Shaw, N.H. 1975. "The comparative yield method for estimating dry matter yield of pastures". Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 15: 663-670, ISSN: 0045-060X. http://dx.doi.org/10.1071/EA9750663.) con marcado de una escala de tres puntos y dos repeticiones. Se evaluó la pastura en 100 puntos al azar por parcela. Las muestras de la escala se recolectaron semanalmente, al cortar la biomasa a ras del suelo en cuadro de 0.3 x 0.3 m. Se colocaron posteriormente en una estufa de aire forzado (60 ºC hasta alcanzar peso constante) para la determinación del peso seco y su conservación para análisis posteriores. La altura del pasto disponible y rechazado se midió con regla en cinco puntos de la diagonal de cada cuadro, al registrar el punto de contacto con la hoja viva más alta sin extender.

El consumo de suplemento se registró diariamente como la diferencia entre la cantidad ofrecida y rechazada. Las muestras del suplemento ofrecido y rechazado se colectaron semanalmente y se secaron a 60 ºC. Se conservaron para el análisis químico posterior.

Los registros del comportamiento diurno se tomaron de cuatro novillos por parcela, elegidos al azar mediante la observación directa, al registrar la actividad realizada cada 20 min durante horas luz (7:00 a.m. a 7:00 p.m.): pastoreo (efectivo más búsqueda), rumia, descanso, acceso a comederos y consumo de agua. Se estimó la probabilidad de ocurrencia de cada actividad (Forbes 1988Forbes, T.D.A. 1988. "Researching the plant-animal interface: the investigation of ingestive behavior in gazing animals". Journal of Animal Sciences, 66(9): 2369 - 2379, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/jas1988.6692369x.). La tasa de bocado se determinó como número de bocados en un minuto (Gregorini et al. 2007Gregorini, P., Eirin, M., Agnelli, L., Refi, R., Ursino, M., Ansin, O.E. & Gunter, S.A. 2007. Diurnal eating pattern and performance of cattle strip grazed with afternoon herbage allocation or continuously variable stocked. Proc. Am. Forage Grassl. Counc. Annu. Meet. State College. PA, pages 23-26 y Gregorini et al. 2009Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322.) en dos momentos: primera sesión de pastoreo de la mañana (7:00 a.m.) y primera sesión de pastoreo a la salida del encierro (4:00 p.m.).

La frecuencia respiratoria se midió como el número de movimientos del flanco, registrados en un minuto (resp/min) durante tres días consecutivos por semana, en dos horarios del día (7:00 a.m. y 4:00 p.m.) y en los mismos animales estudiados para la observación del comportamiento en pastoreo.

Índice de temperatura y humedad. Los registros de la serie histórica 2002-2019 y los registros diarios de temperatura del aire (°C), humedad relativa (%), velocidad de los vientos (m/s) y radiación solar (W/m2) durante el período experimental se tomaron de la estación meteorológica automática (Modelo Vantage Pro 2, Davis Instruments, CA, 2007), perteneciente a la Estación Experimental Mario A Cassinoni.

Se calculó el ITH, según Mader et al. (2006)Mader, T.L., Davis, M.S. & Brown-Brandl, T. 2006. "Environmental factors influencing heat stress in feedlot cattle". Journal of Animal Sciences, 84(3): 712-719, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/2006.843712x.:

donde: T, temperatura del aire; Hr, humedad relativa.

El riesgo de estrés calórico se categorizó como normal (ITH ≤ 74), alerta (ITH > 74 ≤ 78), peligro (ITH >78 ≤ 84) y emergencia (ITH > 84), según el indicador de seguridad climática para el ganado de carne (Livestock Weather Safety Index) (Eigenberg et al. 2005Eigenberg, R.A., Brandl, T.M., Nienaber, J.A. & Hahn, G.L. 2005. "Dynamic response indicators of heat stress in shaded and non‐shaded feedlot cattle: Part II. Predictive relationships". Biosystems Engineering, 91(1): 111‐118, ISSN: 1537-5110. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.02.001.).

Se realizaron ajustes del ITH por velocidad de los vientos (VV) y radiación solar (RAD):

También se realizaron ajustes por temperatura de esferas de Vernom (BG) (Mader et al. 2006Mader, T.L., Gaughan, J.B., Young, B.A., Albin, R. & Howes, A.D. 1999. "Feedlot diet roughage level for Hereford cattle exposed to excessive heat load". The Professional Animal Scientist, 15(1): 53-62, ISSN: 1080-7446. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)31724-1.):

Para este último se colocaron cuatro esferas de Vernon: dos bajo sombra y dos al sol, a 1.5 m de altura (Berbigier 1988Berbigier, P. 1988. Bioclimatologie des ruminants domestiques en zone tropicale. Paris. INRA. 237 p.). La temperatura se registró en las esferas cada 30 min. mediante sensores Kooltrak (iButtons-TMEX modelo DS1921, Dallas Semiconductors, Dallas, TX).

El consumo de MS de pasto se estimó para cada unidad experimental mediante el Beef Cattle Nutrient Requirement Model (BCNRM 2016BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press.). Como insumo para el modelo se utilizó la información recolectada durante el período experimental: PV animal (inicio y final), días de pastoreo, biomasa disponible y área utilizada, suplemento consumido e información meteorológica. Como información de alimentos, se utilizó lo referido por la biblioteca de alimentos del modelo. Se corrigió con información analítica el aporte de cenizas, proteína, extracto etéreo y FDN del sorgo forrajero y del DDGS. El consumo se calculó para cada parcela de pastoreo, al ejecutar la función de cálculo del modelo (solución empírica) y ajustar por aproximaciones sucesivas el consumo de pasto necesario para lograr la ganancia de peso respectiva. El aporte de EM en cada dieta se obtuvo a partir del modelo.

Utilización del pasto y eficiencia de conversión del suplemento. La utilización del forraje (UF) se calculó a partir de la biomasa disponible (BD) y la biomasa de rechazo (BR):

La eficiencia de conversión (EC) se estimó como la cantidad de suplemento consumido (CMS) por unidad de ganancia de peso (GP) (Beretta et al. 2006Beretta, V., Simeone, A., Elizalde, J.C. & Baldi, F. 2006. "Performance of growing cattle grazing moderate quality legume grass temperate pastures when offered varying forage allowance with or without grain supplementation". Australian Journal of Experimental Agriculture, 46 (7): 793-797, ISSN: 1446-5574. https://doi.org/10.1071/EA05331.):

Análisis químico. Las muestras de suplemento y las muestras secas de las escalas correspondientes a la determinación de la biomasa ofrecida se molieron a 2 mm de diámetro en un molino WILEY y se combinaron en una única muestra, compuesta por alimento para el período experimental, donde cada fecha de muestreo contribuyó con igual peso.

Las muestras compuestas de pasto disponible por fecha de muestreo se conformaron al ponderar la contribución de cada punto de la escala, según la frecuencia de aparición en la pastura.

Se determinó el contenido de materia seca (MS, método 934.01), materia orgánica (MO, método 942.05), proteína cruda (PC, N × 6.25; método 984.13) y extracto etéreo (EE, método 920.39) según AOAC (1990)AOAC International (Association of Official Analytical Chemists). 1990. Official Methods of Analysis. Arlington. VA: AOAC International. y AOAC (2007)AOAC International (Association of Official Analytical Chemists). 2007. Official Methods of Analysis. Arlington. VA: AOAC International. 98.13..

Para calcular el contenido de N insoluble en detergente ácido y FDN se usó α-amilasa y se corrigió por contaminación con cenizas (aFDNmo) y FDA, según Goering y van Soest (1970)Goering, H.K. & Van Soest, P.J. 1970. Forage fibre analyses (apparatus. reagents. procedures and some applications). Washington: U.S. Agricultural Research Service. 20p. (Agriculture handbook; 379)..

Análisis estadístico. Se utilizaron modelos lineales del paquete estadístico SAS, versión 9.4 (SAS Institute, Cary, NC 2012).

Modelo general: $Y_{ijk}=\mu +E_i+S_j+(E\times S)+e_{ij}$ , donde:

Para la determinación del PV, GMD y eficiencia de conversión del suplemento se utilizó el modelo GLM. El consumo de MS (pasto, suplemento y total), tasa de bocado y frecuencia respiratoria se analizó como medidas repetidas en el tiempo con el modelo MIXED.

Para la tasa de bocado y frecuencia respiratoria se consideró como efecto fijo el horario de muestreo. El comportamiento en pastoreo se analizó como medidas repetidas en el tiempo, al asumir una distribución binomial mediante el procedimiento GLIMMIX.

Para determinar el valor predicho de temperatura de las esferas de Vernom (BG) en sol y sombra, se usó el programa estadístico ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average). Se utilizaron los datos horarios y se ajustó el modelo estacional ARIMA hasta obtener en cada hora el valor predicho y el error estándar y comparar medias mediante la prueba t bilateral.

Resultados y Discusión

En la tabla 1 se presentan los registros promedios de temperatura, humedad relativa, velocidad de los vientos y radiación solar, tomados de la estación meteorológica y esferas de Vernon, así como el promedio de los índices biometeorológicos (ITH e ITH ajustado) para la serie histórica (2002-2018) y período experimental (2019).

Los valores de temperatura, humedad e índices de ITH se ubicaron dentro de ± 1 desvío del valor promedio histórico, y se situó el año en un año promedio. El período experimental presentó temperatura máxima y humedad inferior al registro histórico y mayor velocidad de vientos y radiación solar, lo que resultó en menor ITH e ITH ajustado máximo. Los valores promedio de temperatura se encontraron en los límites de la zona termoneutra (0 a 25 ºC), informados para animales tipo táurido. La humedad relativa estuvo por encima del valor que se considera aceptable (70 %), cuando la temperatura se halla en la zona termoneutral (Rondán et al. 2019Rondán, G.A., Michelin, C.I., Brizuela, A.B., Maltese, N., Kemerer, A. & Aguirre, C. 2019. "Characteristic of the temperature and humidity index modified by wind and radiation in Entre Ríos, Argentina". Revista Argentina de Agrometeorología, X:49-57. ISSN: 2545-8418.).

El período experimental mostró menor porcentaje de días con ITH normal (62.0 vs 67.2%, ITH ≤ 74) respecto a la serie histórica. Esto implicó mayor porcentaje de días con ITH en categoría de alerta (34.0 vs 30.4 %, ITH > 74 ≤ 78) y peligro (38.0 vs 2.8 %; ITH >78 ≤ 84), según el indicador de seguridad climática para ganado (Eigenberg et al. 2005Eigenberg, R.A., Brandl, T.M., Nienaber, J.A. & Hahn, G.L. 2005. "Dynamic response indicators of heat stress in shaded and non‐shaded feedlot cattle: Part II. Predictive relationships". Biosystems Engineering, 91(1): 111‐118, ISSN: 1537-5110. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.02.001.).

Al analizar la distribución horaria del ITH, aproximadamente en el 52 % de las horas, el ITH se encontró entre los valores considerados normales (ITH ≤ 74), al corresponder 54 % a la fase nocturna (9:00 p.m a 7:00 a.m) y 46 % a la fase diurna (7:00 a.m a 8:00 p.m).

El 95.3 % de las horas en que el indicador de ITH se halló en valores de alerta (ITH > 74 ≤ 78) correspondió a la fase diurna, mientras que la distribución horaria en valores de emergencia (ITH > 84) se dio entre las 11:00 a.m y 6:00 p.m, lo que coincide con el horario en que el ganado permanecía en el encierro diurno (10:00 a.m - 4:00 p.m) y las dos horas posteriores a su salida.

El BGITH fue menor en la sombra que en sol (73.2 vs 76.9 ± 1.1, P < 0.05). Se encontraron las mayores diferencias entre las 12:00 m y las 8:00 p.m. En la sombra como en el sol, el BGITH fue mayor a 74 desde las 9:00 a.m. hasta las 8:00 p.m. Reyes et al. (2018)Reyes, J., Herrera, M., Maquina, J.R., Enjoy, D.D. & Pinto-Santini, L. 2018. "Ambiente físico y respuesta fisiológica de ovinos bajo sombra en horas de máxima radiación". Archivos de Zootecnia, 67(259): 318-323. plantearon que el acceso a sombra reduce el impacto de la carga de calor recibida por radiación. En este estudio, los animales en pastoreo libre recibieron mayor incidencia de la radiación solar, por lo que incrementaron su carga calórica durante todo el día. En tanto, el tratamiento con encierro diurno realizó la última sección de pastoreo cuando la temperatura aún era elevada.

La frecuencia respiratoria (valor promedio diario) de los animales con suplemento no dependió del manejo del pastoreo realizado (P = 0.696). Sin embargo, en los animales con suplemento aumentó 24 % con respecto a los animales sin suplemento (51.76 vs 67.90 ± 1.7 resp/min; P = 0.003). Mientras que el encierro diurno mejoró 30 % la frecuencia respiratoria con respecto a pastoreo libre (66.20 vs 53.46 ± 1.7 resp/min, P = 0.006). La reducción en la frecuencia respiratoria debido al encierro fue mayor en novillos sin suplemento (78 vs 52 resp/min) con respecto a los que tuvieron suplementación (98 vs 78 resp/min).

Aun cuando el DDGS tiene alto contenido de extracto etéreo, que contribuye al bajo incremento calórico (De Boever et al. 2014De Boever, J.A., Blok, M.C., Millet, S., Vanacker, J. & De Campeneere, S. 2014. "The energy and protein value of wheat maize and blend DDGS for cattle and evaluation of prediction methods". Animal, 8(11): 1839-1850, ISSN: 1751-7311. https://doi.org/10.1017/S1751731114001815. y BCNRM 2016BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press.), la ingesta de alimentos energéticos y la radiación solar continúan siendo las principales causas de producción de calor (Brosh et al. 1998Brosh, A., Aharoni, Y., Degen, A.A., Aright, D. & Young, B.A. 1998. "Effects of solar radiation dietary energy and time of feeding on thermoregulatory responses and energy balance in cattle in a hot environment". Journal of Animal Sciences, 76(10): 2671-2677, ISSN: 1525-3163. https://doi.org/10.2527/1998.76102671x. y Rondán et al. 2019Rondán, G.A., Michelin, C.I., Brizuela, A.B., Maltese, N., Kemerer, A. & Aguirre, C. 2019. "Characteristic of the temperature and humidity index modified by wind and radiation in Entre Ríos, Argentina". Revista Argentina de Agrometeorología, X:49-57. ISSN: 2545-8418.). Por tanto, sería necesaria la activación de los mecanismos de disipación de calor por parte de los animales como es la frecuencia respiratoria (Amamou et al. 2019Amamou, H., Beckers, Y., Mahouachi, M., & Hammami, H. 2019. "Thermotolerance indicators related to production and physiological responses to heat stress of holstein cows". Journal of Thermal Biology, 82: 90-98. ISSN: 0306-4565. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2019.03.016.).

En las tablas 2 y 3 se muestra el efecto del manejo del pastoreo y de la suplementación para las variables describiendo la condición de la pastura y su utilización.

La biomasa y altura promedio del pasto al ingreso a la parcela de pastoreo fue 8834.5 ± 1 383.8 kg/ha y 107.3 ± 18.4 cm de altura, siendo mayor el pasto disponible en los tratamientos con encierro con respecto a los de pastoreo libre, respuesta que dependió de la suplementación (P < 0.05).

La biomasa de rechazo y su altura fueron menores en los tratamientos suplementados, independientemente del manejo del pastoreo. No se encontraron diferencias entre tratamientos con la utilización de pasto (P > 0.05) (tabla 3).

La tasa de acumulación del pasto fue de 105. 4 ± 40.3 kg MS/d, lo que resultó en una asignación efectiva de pasto de 8.1 % PV. Según Berreta et al. (2006), el pastoreo con asignación de pasto mayor a 6 % no restringe el consumo del mismo. En este trabajo parece ser que el pasto disponible no fue una limitante para el consumo, pero sí para la calidad de la pastura (tabla 4), principalmente por su bajo contenido de proteína (8.9 % PC). Fernández et al. (2011) informaron 16.52 % de proteína bruta para el primer año de evaluación y 12.91 % para el segundo año en sorgo con nervadura marrón (BMR).

En las variables analizadas, la respuesta a la suplementación con DDGS no dependió del manejo del pastoreo dirigido a reducir el estrés por calor en novillos que pastorean sorgo forrajero (P > 0.05) (tabla 5).

La suplementación con DDGS al 1 % del PV incrementó 2.9 veces la GMD con respecto al testigo. Aun cuando disminuyó el consumo de pasto, aumentó el consumo total de MS (0.9 kg/animal/d) y se incrementó el aporte diario de energía metabolizable (EM 36 %) y proteína metabolizable (PM 168 %) con relación al tratamiento testigo.

Los novillos sin suplemento registraron consumo equivalente a 2.5 % del PV. La estimación del consumo potencial para novillos Hereford según CSIRO (2007)CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros, en función de su edad y peso, sería en el orden de los 11 kg MS/d. Sin embargo, el consumo real predicho, al considerar la disponibilidad y calidad de la base pastoril utilizada, estaría limitado en 37 %, debido a la restricción impuesta por la calidad de la pastura (0.63 del valor del consumo potencial) y, en menor medida, por la capacidad de cosecha asociada a la disponibilidad (estimado en 0.9 del consumo potencial), que arrojó un valor de 6.9 kg, similar al estimado para novillos sin suplementación.

La sustitución del pasto por el suplemento habría sido en el orden de 0.68 ± 0.09, lo que evidencia el efecto de sustitución-adición por parte del suplemento. Este valor de tasa de sustitución sería inferior a lo informado por CSIRO (2007)CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros, de acuerdo con la cantidad y calidad de la base pastoril y del suplemento, que sería de 0.81.

En los novillos con suplemento, un mayor consumo de MS, asociado a una mayor concentración de proteína en la dieta con respecto al testigo (20.1 vs. 8.9), permitió levantar la restricción en el aporte de PM diagnosticado para el testigo, aumentando además la contribución de EM (2.65 vs. 2.25) y con ello, la ganancia diaria. La evaluación nutricional de la dieta BCNRM (2016)BCNRM (Beef Cattle Nutrient Requirements Model). 2016. Nutrient Requirements of Beef Cattle. 8th ed. Washington. D.C.: National Academies Press. evidencia que, en el caso de animales suplementados con DDGS, la ganancia máxima lograda estuvo limitada por el aporte de EM. En tanto, el aporte de PM excedió en 60.4 % los requerimientos para la GMD observada.

La respuesta a la suplementación fue de 0.928 kg/d con eficiencia de conversión del suplemento de 3.1:1, que no se afectó por el manejo del pastoreo (tabla 3). Este valor representa una mejora con respecto a lo informado para esta categoría sobre asociación de pastos permanentes, suplementadas con grano de maíz al 1 % de PV (6:1, 9:1 y 45:1) (Simeone y Beretta 2004Simeone, A. & Beretta, V. 2004. Uso de alimentos concentrados en sistemas ganaderos. ¿Es buen negocio suplementar al ganado? In: Jornada Anual de la Unidad de Producción Intensiva de Carne. Estación Experimental M. A. Cassinoni. Paysandú. p10-17. Available: http://www.fagro.edu.uy/~eemac/. Consulted: July 28, 2020. y Simeone y Beretta 2008Simeone, A. & Beretta, V. 2008. Una década de investigación para una ganadería más eficiente. 10ª Jornada Anual de la Unidad de Producción Intensiva de Carne. UPIC. Facultad de Agronomía. UDELAR. EEMAC.) o sobre pastos temporales (sorgo y sudan) y suplementados al 0.5 % de PV con expeller de soja (eficiencia de conversión de 13:1) o expeller de girasol (33:1) (Montossi et al. 2017Montossi, F., Cazzuli, F. & Lagomarsino, X. 2017. Sistemas de engorde de novillos sobre verdeos anuales estivales en la región de basalto. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA). Serie Técnica 230. ISSN: 1688-9266.).

Bajos valores de eficiencia de conversión del alimento se explican por la alta respuesta en la ganancia de PV con relación al testigo sin suplementar. Esta sería, en gran parte, el resultado del aumento en el consumo de MS (15.5 %) y EM (36.6 %) estimado para novillos. Altas ganancias de PV, como las logradas al suplementar, si bien pueden presentar mayor costo energético por kilogramo de PV ganado, al aumentar la proporción de grasa en la ganancia con relación al testigo (NRC 2000), también contribuyen a diluir el peso relativo del gasto de mantenimiento, mejorando la eficiencia general del crecimiento (CSIRO 2007CSIRO. 2007. Nutrient requirements of domesticated ruminants. ISBN: 0643092625. 9780643092624. Available: Nutrient Requirements of Domesticated Ruminants - CSIRO - Google Libros y Larson et al. 2019).

El manejo del pastoreo no afectó las variables productivas (PV, GMD, EC) ni de consumo de MS (P>0.05) (tabla 5), a pesar de que las condiciones ambientales habrían sido predisponentes al estrés térmico. El efecto de la sombra en la ganancia de peso ha variado en animales estabulados (Mader et al. 1999Mader, T.L., Gaughan, J.B., Young, B.A., Albin, R. & Howes, A.D. 1999. "Feedlot diet roughage level for Hereford cattle exposed to excessive heat load". The Professional Animal Scientist, 15(1): 53-62, ISSN: 1080-7446. https://doi.org/10.15232/S1080-7446(15)31724-1. y Reyes et al. 2018Reyes, J., Herrera, M., Maquina, J.R., Enjoy, D.D. & Pinto-Santini, L. 2018. "Ambiente físico y respuesta fisiológica de ovinos bajo sombra en horas de máxima radiación". Archivos de Zootecnia, 67(259): 318-323.), así como en animales en pastoreo. En Uruguay, para vacunos que pastorean en campo natural con acceso libre a sombra, Simeone et al. (2010)Simeone, A., Beretta, V. & Caorsi, C.J. 2010. "Efecto de la sombra natural sobre la performance estival de vaquillonas pastoreando campo natural de áreas forestadas". Agrociencia, 14: 137. ISSN: 2521-9766. informaron una respuesta en torno a 0.250 kg/d. En praderas con encierro con sombra y agua, Berreta et al. (2013) hallaron mejora de 14 %. Sin embargo, Rovira (2012)Rovira, P. 2012. Uso de la sombra en la recría de novillos en sistemas pastoriles de la región este del Uruguay. Serie técnica 202. Instituto Nacional De Investigación Agropecuaria. INIA. ISSN: 1688-9266. no encontró efecto significativo de la disponibilidad de sombra en ganado de carne que pastorea Sudangras; tampoco Saravia (2009)Saravia, C. 2009. Efecto del estrés calórico sobre las respuestas fisiológicas y productivas de vacas Holando y Jersey. Tesis de maestría en Ciencias Agrarias opción Producción animal. Facultad de agronomía. UDELAR. Uruguay. Available: https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/bitstream/20.500.12008/1791/1/0026sar.pdf. en vacas lecheras (Holando y Jersey) que pastorean sorgo.

Teniendo en cuenta que las altas temperaturas en Uruguay comienzan desde diciembre (Cruz y Saravia 2008Cruz, G. & Saravia, C. 2008. "Un índice de temperatura y humedad del aire para regionalizar la producción lechera en Uruguay". Agrociencia, 12(1): 56-60, ISSN: 2521-9766. y Rovira 2012Rovira, P. 2012. Uso de la sombra en la recría de novillos en sistemas pastoriles de la región este del Uruguay. Serie técnica 202. Instituto Nacional De Investigación Agropecuaria. INIA. ISSN: 1688-9266.), desde el comienzo de la estación (verano) hasta el comienzo de período experimental (21/12/2018 - 15/1/2019), la temperatura promedio registrada fue de 23.7 ± 4.1 °C, con 80.3 ± 12.4 % de humedad, estimándose un ITH promedio de 72.5. Según Bianca (1965)Bianca, W. 1965. "Reviews of the progress of dairy science. Section A Physiology. Cattle in a hot environment". Journal of Dairy Research. 32(3): 291 - 345, ISSN: 1469-7629. https://doi.org/10.1017/S0022029900018665., el ganado comienza a aclimatarse en un período de dos a siete semanas de exposición al calor, cuando las temperaturas varían de 28 °C a 45 °C. Por tanto, es posible que la aclimatación haya contribuido a atenuar el estrés del ganado en pastoreo y a reducir la respuesta productiva con respecto al manejo del pastoreo y el acceso a la sombra.

El comportamiento en pastoreo (tabla 6), evaluado por medio de la probabilidad de hallar animales que pastorean o que se encuentran rumiando o descansando durante el período de observación, se afectó por la suplementación (P < 0.05). Las actividades de pastoreo y rumia fueron mayores en animales sin suplemento con respecto a los suplementados (P < 0.05), además presentaron menor tiempo de descanso (P < 0.05), sin que se afectara la tasa de bocado promedio (P > 0.05).

Es posible que los animales con suplemento hayan disminuido el gasto energético, debido a menor actividad de pastoreo y rumia, sin diferencias en cuanto a la tasa de bocado con respecto al testigo. Di Marco y Aello (2001)Di Marco, O.N. & Aello, M.S. 2001. "Energy expenditure due to forage intake and walking of grazing cattle". Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 53: 105 - 110, ISSN: 1678-4162. informaron incremento del gasto energético asociado a la cosecha del pasto (kJ/hora/PV0.75), que en dependencia de las condiciones de la pastura podría variar entre 16 y 52 %.

El manejo del pastoreo afectó solo la rumia (P < 0.05). Se observó que animales en encierro permanecieron más tiempo rumiando que los que se hallaban en pastoreo libre, respectivamente (tabla 6). La tasa de bocado no se afectó por el manejo del pastoreo (P > 0.05) ni por el horario en el que se realizó la medición (7:00 a.m., 4:00 p.m.).

La distribución de actividades de comportamiento animal varió en el transcurso del día. En las primeras tres horas de la mañana, los animales sin suplemento aumentaron la actividad de pastoreo con respecto a los suplementados (0.7 ± 0.04 vs 0.5 ± 0.04; P = 0.02), que permanecieron más tiempo en descanso (0.1 ± 0.02 vs 0.3 ± 0.03; P = 0.01) sin diferencias en la rumia (0.2 ± 0.03 vs 0.1 ± 0.02; P = 0.08). Luego, en las últimas horas de la tarde, los animales sin suplemento continuaron con mayor actividad de pastoreo con respecto a los animales suplementados (0.9 ± 0.02 vs 0.8 ± 0.03; P = 0.01).

El manejo de pastoreo no tuvo efecto en la actividad de pastoreo, la rumia o el descanso en la primera sesión de la mañana (P > 0.05). Sin embargo, a la salida del encierro, los novillos en encierro compensaron el menor tiempo de acceso a la pastura con mayor actividad de pastoreo respecto a los novillos en pastoreo libre (0.9 ± 0.02 vs 0.6 ± 0.02; P <0.0001), sin que se constataran diferencias en las actividades restantes (P > 0.05). El aumento del tiempo dedicado a pastar constituye el mecanismo principal por el cual el ganado responde a las restricciones en el tiempo de acceso a la pastura durante el próximo tiempo disponible para pastoreo (Gregorini et al. 2009Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322. y Mattiauda et al. 2013Mattiauda, D.A., Tamminga, S., Gibb, M.J., Soca, P., Bentancur, O. & Chilibroste, P. 2013. "Restricting access time at pasture and time of grazing allocation for Holstein dairy cows: ingestive behaviour dry matter intake and milk production". Livestock Science, 152: 53-62. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2012.12.010.). Ocurre principalmente temprano en la mañana y durante la tarde próxima al anochecer siendo más largo e intenso al anochecer (Gregorini et al. 2007Gregorini, P., Eirin, M., Agnelli, L., Refi, R., Ursino, M., Ansin, O.E. & Gunter, S.A. 2007. Diurnal eating pattern and performance of cattle strip grazed with afternoon herbage allocation or continuously variable stocked. Proc. Am. Forage Grassl. Counc. Annu. Meet. State College. PA, pages 23-26).

El encierro diurno de los animales entre las 10:00 y 16:00 h no afectó el consumo diario de pasto. Sin embargo, modificó el patrón del pastoreo durante el tiempo de acceso a la pastura con respecto a lo que se observó en animales en pastoreo libre. Estos resultados concuerdan con los informados por Gregorini et al. (2009)Gregorini, P., Clark, C.E.F., Jago, J. G., Glassey, C.B., McLeod, K.L.M. & Romera, A.J. 2009. "Restricting time at pasture: effects on dairy cow herbage intake. foraging behavior. hunger-related hormones. and metabolite concentration during the first grazing session". Journal of Dairy Science, 92(9): 4572-4580, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2322. y Beretta et al. (2013)Beretta, V., Simeone. A. & Bentancur, O. 2013. "Manejo de la sombra asociado a la restricción del pastoreo: efecto sobre el comportamiento y performance estival de vacunos". Agrociencia, 17(1): 131-140, ISSN: 2301-1548., quienes no informaron diferencias en consumo, pero sí mayor actividad de pastoreo en los animales con restricción del pastoreo.

Conclusiones

Los novillos Hereford, que pastorean sorgo forrajero con oferta de 8 % de PV, muestran un crecimiento limitado por el aporte diario de proteína metabolizable. La suplementación con DDGS al 1 % de PV mejora el comportamiento productivo con aumento de 2.9 veces la GMD y eficiencia de 3.1 kg de suplemento por cada kg de PV. Esta respuesta es independiente del manejo del pastoreo y el acceso a la sombra.

El encierro con sombra y agua, entre las 10:00 a.m y 4:00 p.m, mejora el confort térmico de novillos que pastorean sorgo forrajero. Este manejo no afecta el consumo diario de pasto y se observa aumento de la actividad de pastoreo a la salida del encierro, lo que compensa el menor tiempo de acceso a la pastura con respecto a lo que se registra en animales en pastoreo libre, sin acceso a la sombra.