Efecto del comportamiento social, distancia al abrevadero y variables metereológicas sobre el consumo de agua en bovinos de cría en el Pacífico Norte de Costa Rica

Abstract

La ganadería bovina enfrenta el reto de incrementar su eficiencia y competitividad bajo escenarios climáticos adversos, integrando criterios de bienestar animal y gestión hídrica, por lo que resulta prioritario comprender los factores que regulan el consumo de agua en sistemas de pastoreo racional. El presente estudio evaluó el efecto del comportamiento social en un hato completo, las variables meteorológicas y la distancia al abrevadero sobre el consumo de agua en bovinos de cría en el Pacífico Norte de Costa Rica, considerando el índice de temperatura y humedad (ITH), el ITH ajustado, la estación del año, los periodos del día, la distancia al abrevadero, la permanencia en el área social y la jerarquía social. Asimismo, la investigación integró tecnologías de monitoreo poco utilizadas y no validadas previamente bajo este enfoque en sistemas bovinos de pastoreo en el país, como collares GPS, hidrómetros ultrasónicos de alta precisión, estación meteorológica, cámaras de vigilancia y cámaras trampa, con el propósito de generar información continua, objetiva y robusta durante 24 horas y en condiciones reales de campo. Esta estrategia metodológica permitió validar el desempeño de dichos equipos en ambientes remotos y abiertos, reducir la interferencia humana en el registro del comportamiento animal y fortalecer la precisión de las observaciones asociadas a las llegadas al abrevadero, el uso del área social y los patrones de consumo de agua. Las medias ajustadas del consumo de agua (m³) evidenciaron diferencias significativas asociadas principalmente al periodo del día, la estación del año y la distancia al abrevadero. El modelo mixto para consumo de agua mostró efectos significativos del periodo del día (p < 0,0001), la estación del año (p = 0,0023) y la distancia al abrevadero (p = 0,0030). El consumo presentó un patrón diurno marcado, con el mayor volumen durante la tarde (12:00–15:59 h; 0,68 ± 0,03 m³), seguido por la mañana y el atardecer, mientras que la madrugada registró los valores más bajos. A nivel estacional, el consumo fue mayor durante la estación seca (0,38 ± 0,03 m³) en comparación con la estación lluviosa (0,22 ± 0,03 m³; p < 0,0001), lo que evidencia una mayor demanda hídrica bajo condiciones ambientales más restrictivas. La distancia al abrevadero presentó un efecto positivo sobre el consumo de agua por evento (p < 0,0001; estimación = +0,000386), indicando que el volumen consumido tendió a incrementarse conforme aumentó la distancia al punto de agua, posiblemente como respuesta compensatoria asociada al costo de desplazamiento y a la concentración de eventos de bebida. En cuanto al uso espacial según jerarquía social, las vacas totalmente dominadas (DDA) recorrieron la mayor distancia promedio (LSMEAN = 2046,59 m; IC 95%: 1996,31–2096,87), seguidas por las intermedias (IMD) (LSMEAN = 1971,68 m; IC 95%: 1927,15–2016,21), mientras que las dominantes (DTE) registraron la menor distancia (LSMEAN = 1543,83 m; IC 95%: 1492,13–1595,54). La interacción Grupo×Dist_cat mostró que las unidades sociales pequeñas respondieron de manera diferenciada a la cercanía del agua, con incrementos significativos en la frecuencia de visita cuando el potrero se ubicó a ≤300 m del abrevadero; mientras que distancias superiores a los 400 m se caracterizaron por una cohesión del hato, en llegadas de grupos más grandes o de todo el hato por evento de bebida. En contraste, la permanencia en el abrevadero y el ITH ajustado no mostraron efectos significativos sobre el volumen consumido, lo que sugiere que el consumo de agua estuvo explicado principalmente por patrones temporales y espaciales de acceso, más que por la duración total de permanencia en el sitio o por indicadores térmicos agregados. En conclusión, el consumo de agua en bovinos de cría bajo pastoreo racional en el Pacífico Norte de Costa Rica estuvo determinado principalmente por el periodo del día, la estación del año y la distancia al abrevadero, mientras que la jerarquía social influyó sobre el uso espacial del sistema. Además, la validación e integración simultánea de tecnologías de monitoreo aplicadas al comportamiento animal en pastoreo constituyen un aporte metodológico para la ganadería bovina nacional, al generar una base técnica para futuras investigaciones, mejorar el diseño de puntos de agua, reducir limitaciones de acceso, favorecer el bienestar animal y fortalecer la resiliencia climática de los sistemas ganaderos en condiciones tropicales.

Cattle production faces the challenge of increasing efficiency and competitiveness under adverse climatic scenarios while integrating animal welfare criteria and water resource management. Therefore, understanding the factors that regulate water intake in rational grazing systems is a priority. This study evaluated the effect of social behavior in a complete herd, meteorological variables, and distance to the watering trough on water intake in cow-calf cattle in the North Pacific region of Costa Rica. The variables considered included the temperature-humidity index (THI), adjusted THI, season of the year, time of day, distance to the watering trough, permanence in the social area, and social hierarchy. In addition, this research integrated monitoring technologies that are still scarcely used and had not been previously validated under this approach in grazing cattle systems in the country, including GPS collars, high-precision ultrasonic water meters, a meteorological station, surveillance cameras, and trail cameras. These tools were used to generate continuous, objective, and robust information over 24-hour periods under real field conditions. This methodological strategy allowed the performance of these devices to be validated in remote and open environments, reduced human interference in animal behavior recording, and strengthened the precision of observations associated with arrivals at the watering trough, use of the social area, and water intake patterns. Adjusted means for water intake (m³) showed significant differences mainly associated with time of day, season, and distance to the watering trough. The mixed model for water intake showed significant effects of time of day (p < 0.0001), season (p = 0.0023), and distance to the watering trough (p = 0.0030). Water intake showed a marked diurnal pattern, with the greatest volume recorded during the afternoon period (12:00–15:59 h; 0.68 ± 0.03 m³), followed by the morning and dusk periods, whereas the early morning period showed the lowest values. At the seasonal level, water intake was greater during the dry season (0.38 ± 0.03 m³) than during the rainy season (0.22 ± 0.03 m³; p < 0.0001), indicating higher water demand under more restrictive environmental conditions. Distance to the watering trough had a positive effect on water intake per event (p < 0.0001; estimate = +0.000386), indicating that the volume consumed tended to increase as distance to the water point increased, possibly as a compensatory response associated with locomotion cost and the concentration of drinking events. Regarding spatial use according to social hierarchy, fully dominated cows (DDA) traveled the greatest average distance (LSMEAN = 2046.59 m; 95% CI: 1996.31–2096.87), followed by intermediate cows (IMD) (LSMEAN = 1971.68 m; 95% CI: 1927.15–2016.21), whereas dominant cows (DTE) traveled the shortest distance (LSMEAN = 1543.83 m; 95% CI: 1492.13–1595.54). The Group×Dist_cat interaction showed that small social units responded differently to water proximity, with significant increases in visit frequency when the paddock was located ≤300 m from the watering trough, whereas distances greater than 400 m were characterized by greater herd cohesion, reflected in arrivals of larger groups or the entire herd during drinking events. In contrast, permanence at the watering trough and adjusted THI did not show significant effects on the volume consumed, suggesting that water intake was mainly explained by temporal and spatial access patterns rather than by total permanence at the site or by aggregated thermal indicators. In conclusion, water intake in cow-calf cattle under rational grazing in the North Pacific region of Costa Rica was mainly determined by time of day, season, and distance to the watering trough, while social hierarchy influenced the spatial use of the system. Furthermore, the simultaneous validation and integration of monitoring technologies applied to animal behavior under grazing conditions constitute a methodological contribution to national cattle production by generating a technical basis for future research, improving the design of water points, reducing access limitations, promoting animal welfare, and strengthening the climatic resilience of cattle production systems under tropical conditions.