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¿Qué es el DairyCant? Un modelo empírico basado en la investigación y el análisis estadístico que simula aspectos de manejo relacionados con la producción de leche y la salud medioambiental de las explotaciones lecheras. Su objetivo es servir como herramienta de gestión básica en la toma de decisiones dentro de un amplio rango de sistemas lecheros Orientado a ganaderos y técnicos en alimentación Inputs Sistema alimentación (1) Producción y consumo de forrajes (5) Balance y GEI (6) Fertilización (2) Alimentación (3) Producción leche (4) Excretas Outputs Explotación Modelo conceptual Pastoreo exp I.E.S. “La Granja” 8,2 ha -1 37 dietas Sólo pastoreo Pastoreo + Maíz Pastoreo + Mz + CFI Experimentos de campo Nave metabólica PASTOREO: 9 experimentos 49 dietas ENSILADOS: 8 experimentos 15 Años (1991-2006) Experimentales Básicos Extensivos Intensivos ----- Semiinten Proyecto INIA RTA 2006-00132-C02-1 Proyecto INIA RTA 2012-00065 Proyecto 05-640-02.2174 2 Años Explotación INPUTS Módelos de regresión múltiple OUTPUTS Criterios para el desarrollo de los modelos 1.- El pastoreo experimental (Past exp ) es el modelo de referencia de donde emanan las ecuaciones en los Extensivos. Aquel alberga estudios con o sin reserva de superficie pastable para maíz y cultivos forrajeros, considerados como otros sistemas. Las variables independientes (INPUTS) más influyentes sobre la dependiente (OUTPUT) fueron seleccionadas a partir del Past exp mediante un análisis de correlación. 2.- El mismo criterio fue aplicado para los sistemas lecheros intensivos. Definidas las variables con mayor grado de explicación se dividieron en dos subgrupos definidos en: explotaciones con sistema de alimentación mezclada (Intensivos) y disociada (Semi-intensivos). 4.- Análisis de regresión múltiple “Paso a Paso” con el mayor R 2 posible y un nivel de significación mínimo del 5%. CONDICIONES: 5.- Que las variables independientes no manifiesten colinealidad, para ello se usa el IFV, asumiendo 10 como valor de corte máximo (Belsley 1991): 6.- Las unidad funcional en los Extensivos es kg ha -1 y mes y kg ha -1 año en los Intensivos. 3.- CONDICIONES: La mayoría de los INPUTS han de ser fácilmente medibles en la explotación o al menos tener información; alto grado de correlación (r) y tener un sentido natural lógico (1) PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE FORRAJES Maíz CFI Días cultivo N, kg ha -1 g N kg MS Suplemento forraje Efecto sustitución Suplemento piensos Aumento Nº pastoreos Días x pastoreo Consumo MS VL -1 y día 6 8 t MS ha -1 Pradera MS OFERTA ha -1 (Extracciones) Pasto Reserva silo Altura Tª media Precipitación Fertilizante, N Senescencia, MS, N, P Nº parcelas X pastoreo Días descanso F. Simbiótica N. Atmosférico INPUTS OUTPUTS RECICLAJE Pisoteo Mecánicas MS ha -1 12% en Maíz Tallos y raíces MS OFERTA ha -1 Past exp Extensivos Intensivos 1.- Ensayos de fertilización: 0 a 175 kg N ha -1 año (1991 a 2003) 2.- Medición del pastoreo: Se asume 7500 kg MS. 100% ensilado en Intensivos y 40% verde y 60% ensilado Semiintensivos INGESTION NUTRIENTES * Síntesis PB Microbiana * N ureico reciclado rumen * NUE y PUE dieta Efici C18:2 y C18:3 Valoración del Exceso o Déficit Decisión voluntaria del ganadero P-V * MS ha oferta Concentrado Días pastoreo Carga instantánea Ot * MS ha oferta Kg MS ensilado Días pastoreo Carga instantánea (2) ALIMENTACIÓN Características productivas del rebaño Extensivos Intensivos Leche Días en leche Peso vivo Grasa Proteína NECESIDADES TEORICAS, NRC (1998 y 2001); CNCPS (6.1) Pasto Pienso Ensilados Estimado Decisión ganadero Decisión ganadero PB, FND, MOD, EM, MS, P, Ca, Base de datos alimentos Consumo Consumo MS Dif. ENL y PB Extensivos Intensivos EM; kg pienso; g N kg MS; kg FND *Kg MS EMz Kg pienso Kg pasto Semana lactación Con supl. EMz INPUTS Eficiencias Pastoreo NUE, % * PDR, kg; FCM, kg; PNDR, kg PB, % dieta; FCM PB, % leche Ext, Past * ENL, Mcal; MOD, kg PB, kg; FND, kg kg MSI kg Leche Forraje, kg; PB, kg Almidón, kg; CNF, kg Semana lactación Extensivos PUE, % * P, g día FCM, kg día Ext, Past, Inten C18:2 C18:3 * NUE, % MS ing, kg Ext, Past, Inten EB, kg Leche kg -1 MS Intensivos Intensivos (3) PRODUCCIÓN LECHE Ha y mes Litros día OUTPUTS C.Química Urea Coste ENL Urea Equivalente Litros Leche AGs GB MS ha -1 kg pienso ha -1 Días pastoreo Días lactación Sin supl. EMz MS ha -1 kg pienso ha -1 Días pastoreo Carga instantánea Atribuido Fo + Co y Fo Pas exp Extensivos Kg día Nº vacas ordeño 30 días mes * Kg MS Emz Kg pasto Semana lactación Con supl. EMz PB * Kg MS EMz * Kg pasto PB %; CNF, %; DMO, % Extensivos Intensivos PB, kg MS Kg pienso (Balance PB absorbible / 6,25 ) * 0,0073; (CNCPS 6.1) (Coste Urea / 0,74) (CNCPS 6.1) Copa et al. (2013) Sat PUFA Ins MUFA CLA Ω6 ÷Ω3 Con forrajes conservados EH; H; EMz; Altura EH; EMz Poli - Mono EH; H; EMz; H; EMz; EH; H; EMz; Con forrajes verdes EH: H; EMz; C FV; C; Altura Poli - Mono FV; C; FV; H; C; Altura FV; H; C; (5) BALANCE DE NUTRIENTES Y EMISIONES DE GEI Gasoil Fertilizante Electricidad Inputs De la explotación Producción alimentos Compra alimentos P. Forrajes y Consumo alimento Animales Reciclaje Excretas Pastoreo CO 2 CH 4 entérico O r d e ñ o Manejo del purín Establo Estercolero Aplicación Terneros Deshecho N 2 O CO 2 N 2 O Directas NH 3 NO 3 N 2 O Indirectas N 2 O Directas CH 4 purín NH 3 NO 3 N 2 O Indirectas CO 2 En la explotación Plásticos Semillas Animales INTENSIVOS INTENSIVOS N P N P N P EXTENSIVOS Past, Ext: FS y FL, INPUTS OUTPUTS FS, kg d -1 FL, kg d -1 FS, kg d -1 FL, kg d -1 MOD, kg FND, kg PB, kg Carga instant. ha -1 Días pastoreo x pastoreo Nº pastoreo Kg MS heces VL d Orina, kg CI ha -1 Días pastoreo x pastoreo Nº pastoreo FND, kg PB, kg CI ha -1 Días pastoreo x pastoreo Nº pastoreo kg MS heces VL d CI ha -1 Días pastoreo x pastoreo Nº pastoreo Orina, kg Primavera - Verano Otoño Invierno FS, kg d -1 FL, kg d -1 MS, kg VL d PB, kg UGM ha -1 kg MS heces - orina VL d 30 días mes Almacenamiento purín Nº veces vaciado fosa Intensivos: FS y FL FS, kg d -1 FL, kg d -1 MS ing, kg d -1 PB, kg Superficie total, ha Cuota, t UGM, Nº total VL d -1 Ha M 3 fosa N y P Superficie total, ha UGM totales N o P ingerido total UGM N o P, kg ha -1 N o P ing, g d -1 CI ha -1 Días pastoreo x pastoreo Nº pastoreo (4) EXCRECION DE ESTIÉRCOL, N Y P Fertilizantes Establo Estercolero Aplicado Pastoreo Fij. Biológica NH 3 NO N 2 N 2 O NO 3 PERDIDAS N Lixivados N t aplicado Drenaje N y P NO 3 (6) FERTILIZACION NORMAS fertilización Mantenimiento fertilidad Necesidades nutritivas Tipo de suelo Análisis Pérdidas Aportaciones Reciclaje EXTRACCIONES + N-P-K Enmienda húmica Enmienda caliza Salcedo, G. Dpto. Calidad e Innovación. CIFP “La Granja”, 39792 Heras, Cantabria) INPUTS OUTPUTS Base experimental FS: fracción sólida FL: fracción líquida 40 cm 5 L Volumen drenaje ETPc (Thornthwaite, 1948) Precipitación NO 3 , mg L -1 del agua drenada Kg N ha -1 y año N = N t NH 3 Laboratorio 0 5 0 1 0 0 1 2 5 1 5 0 1 7 5 7 5 Altura MS NETA ha -1 Estiércol Entérico IPCC, 1997 Salcedo, 2006 Base datos balances calorimétricos Ellis et al. (2007) MJ CH 4 VL d -1 MS int VL L d -1 Ecuación básica= MJ CH 4 VL d -1 Consumo nutrientes Base datos experimentales (Nave metabólica) PB, FND, DMO, EM, MS, P, Ca, CH 4 Directas Indirectas Intensivos Extensivos Gas-oil: 100 L LU Gas-oil: 50 L LU Salcedo, (2012) Año Mes MJ CH 4 vaca y día (MODELOS) N 2 O CO 2 * Establo y estercolero, (De Vries et al., 2011) * Pastoreo, (Velthof et al., 1996) * Aplicación de fertilizantes, (Velthof and Mosquera 2011) * Volatilización, (Velthof et al., 1998) * Lixiviados, (Velthof et al., 1998) * Purín, (Schils et al., 2006) * Fijación Biológica, (Velthof et al., 1998) * Rumen, (Kaspar y Tiedje, 1981) * Diesel, (Nielsen et al., 2003) * Residuos cultivos, (IPCC, 2006) * Fertilizantes, (Kaspar y Tiedje, 1981) * Forages, (Velthof y Oenema, 1997) * Concentrados, (Velthof y Oenema, 1997) Diesel, (Nielsen et al., 2003) Electricidad, (Irimia et al., 2012) Plásticos, Novillas, Semillas, Concentrados, (Rotz, 2012), Herbicidas y Fungicidas (IPCC, 2007) DAIRYCant, UNA HERRAMIENTA ORIENTADA A MITIGAR LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LAS EXPLOTACIONES LECHERAS

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¿Qué es el DairyCant?

Un modelo empírico basado en la investigación y

el análisis estadístico que simula aspectos de

manejo relacionados con la producción de leche

y la salud medioambiental de las explotaciones

lecheras.

Su objetivo es servir como herramienta de

gestión básica en la toma de decisiones dentro

de un amplio rango de sistemas lecheros

Orientado a ganaderos y técnicos en alimentación

Inputs

Sistema

alimentación

(1) Producción y

consumo de forrajes

(5) Balance y GEI

(6) Fertilización

(2) Alimentación

(3) Producción leche

(4) Excretas

Outputs

Exp

lota

ció

n

Modelo conceptualPastoreoexp

I.E.S. “La Granja”

8,2 ha-1

37 dietas

Sólo pastoreo Pastoreo + Maíz Pastoreo + Mz + CFI

Experimentos

de campo

Nave

metabólica

PASTOREO:

9 experimentos

49 dietas

ENSILADOS:

8 experimentos

15 Años(1991-2006)

Experimentales Básicos

Extensivos Intensivos ----- Semiinten

Proyecto INIA RTA 2006-00132-C02-1

Proyecto INIA RTA 2012-00065

Proyecto 05-640-02.2174

2 Años

Explotación

INPUTS

Módelos de regresión múltiple

OUTPUTS

Criterios para el desarrollo de los modelos

1.- El pastoreo experimental (Pastexp) es el modelo de referencia de donde emanan las

ecuaciones en los Extensivos. Aquel alberga estudios con o sin reserva de superficie pastable

para maíz y cultivos forrajeros, considerados como otros sistemas. Las variables independientes

(INPUTS) más influyentes sobre la dependiente (OUTPUT) fueron seleccionadas a partir del

Pastexp mediante un análisis de correlación.

2.- El mismo criterio fue aplicado para los sistemas lecheros intensivos. Definidas las variables

con mayor grado de explicación se dividieron en dos subgrupos definidos en: explotaciones con

sistema de alimentación mezclada (Intensivos) y disociada (Semi-intensivos).

4.- Análisis de regresión múltiple “Paso a Paso” con el mayor R2 posible y un nivel de

significación mínimo del 5%. CONDICIONES:

5.- Que las variables independientes no manifiesten colinealidad, para ello se usa el IFV,

asumiendo 10 como valor de corte máximo (Belsley 1991):

6.- Las unidad funcional en los Extensivos es kg ha-1 y mes y kg ha-1 año en los Intensivos.

3.- CONDICIONES: La mayoría de los INPUTS han de ser fácilmente medibles en la explotación

o al menos tener información; alto grado de correlación (r) y tener un sentido natural lógico

(1) PRODUCCIÓN Y

CONSUMO DE FORRAJES

Maíz CFI

•Días cultivo

• N, kg ha-1

• g N kg MSSuplemento

forraje

Efecto sustitución

Suplemento

piensos

•Aumento Nº

pastoreos

•Días x pastoreo

Consumo MS VL-1 y día

6 – 8 t

MS ha-1

Pradera

MS OFERTA ha-1

(Extracciones)

Pasto

• Reserva silo

•Altura

•Tª media

•Precipitación

•Fertilizante, N

Senescencia,

MS, N, P

•Nº parcelas X pastoreo

•Días descanso

F. Simbiótica

N. Atmosférico

INPUTS OUTPUTS

RECICLAJE

PisoteoMecánicas

MS ha-1

12% en Maíz

Tallos y raíces

MS OFERTA ha-1

PastexpExtensivos Intensivos

1.- Ensayos de fertilización:

0 a 175 kg N ha-1 año (1991

a 2003)

2.- Medición del pastoreo:

Se asume 7500 kg MS.

100% ensilado en

Intensivos y 40% verde

y 60% ensilado

Semiintensivos

INGESTION NUTRIENTES

* Síntesis PB Microbiana

* N ureico reciclado rumen

* NUE y PUE dieta

• Efici C18:2 y C18:3

Valoración del

Exceso o Déficit

Decisión voluntaria

del ganadero

P-V

* MS ha oferta

•Concentrado

• Días pastoreo

•Carga instantánea

Ot

* MS ha oferta

•Kg MS ensilado

• Días pastoreo

•Carga instantánea

(2) ALIMENTACIÓN

Características productivas

del rebaño

Extensivos

Intensivos

• Leche

• Días en leche

• Peso vivo

• Grasa

• Proteína

NECESIDADES TEORICAS, NRC (1998 y 2001); CNCPS (6.1)

Pasto

Pienso

EnsiladosEstimado

Decisión ganadero

Decisión

ganadero

PB, FND,

MOD, EM,

MS, P, Ca,

Base de datos

alimentos

Consumo

Consumo MS

Dif. ENL y PB

Extensivos Intensivos

EM; kg pienso; g

N kg MS; kg FND

*Kg MS EMz

•Kg pienso

• Kg pasto

• Semana lactación

Con supl. EMz

INPUTS

Eficiencias

Pastoreo

NUE, % * PDR, kg; FCM, kg;

PNDR, kg

• PB, % dieta; FCM

• PB, % leche

Ext, Past

* ENL, Mcal; MOD, kg

• PB, kg; FND, kg

• kg MSI kg Leche•Forraje, kg; PB, kg

•Almidón, kg; CNF, kg

•Semana lactación

Extensivos

PUE, %* P, g día

•FCM, kg día Ext, Past, Inten

C18:2

C18:3

* NUE, %

• MS ing, kg Ext, Past, Inten

EB, kg Leche kg-1 MS

Intensivos

Intensivos

(3) PRODUCCIÓN

LECHE

Ha y mesLitros día

OUTPUTS

C.Química

Urea

Coste ENL Urea

Equivalente Litros

Leche

AGs

GB

• MS ha-1

• kg pienso ha-1

• Días pastoreo

• Días lactación

Sin supl. EMz

• MS ha-1

• kg pienso ha-1

• Días pastoreo

• Carga instantánea

Atribuido Fo + Co y Fo

Pasexp Extensivos

• Kg día

• Nº vacas ordeño

• 30 días mes

* Kg MS Emz

• Kg pasto

• Semana

lactación

Con supl. EMz

PB* Kg MS EMz

* Kg pasto

• PB %; CNF, %; DMO, %

Extensivos Intensivos

• PB, kg MS

• Kg pienso

(Balance PB absorbible / 6,25 ) *

0,0073; (CNCPS 6.1)

(Coste Urea / 0,74)

(CNCPS 6.1)

Copa et al.

(2013)Sat PUFA Ins MUFA CLA

Ω6

÷Ω3

Con forrajes

conservados

EH; H;

EMz;

Altura

EH;

EMz

Poli -

Mono

EH; H;

EMz;

H;

EMz;

EH; H;

EMz;

Con forrajes

verdes

EH: H;

EMz;

C

FV;

C;

Altura

Poli -

MonoFV; C;

FV; H;

C;

Altura

FV; H;

C;

(5) BALANCE DE NUTRIENTES Y EMISIONES DE GEI

Gasoil

Fertilizante

Electricidad

Inputs

De la

explotaciónProducción

alimentos

Compra

alimentos

P. Forrajes y

Consumo alimentoAnimales

Reciclaje

ExcretasPastoreo

CO2

CH4 entérico

O

r

d

e

ñ

oManejo del purín

•Establo

•Estercolero

•Aplicación

Terneros Deshecho

N2O

CO2

N2O Directas

NH3

NO3

N2O Indirectas

N2O Directas

CH4 purín

NH3

NO3

N2O Indirectas

CO2

En la

explotación

Plásticos

Semillas

Animales

INTENSIVOSINTENSIVOS

N P

N P

N P

EXTENSIVOS

Past, Ext: FS y FL,

INPUTS OUTPUTS

FS, kg d-1 FL, kg d-1FS, kg d-1 FL, kg d-1

•MOD, kg

• FND, kg• PB, kg

• Carga instant. ha-1

• Días pastoreo x

pastoreo

• Nº pastoreo

• Kg MS heces VL d

• Orina, kg

• CI ha-1

• Días pastoreo x

pastoreo

• Nº pastoreo

•FND, kg • PB, kg

• CI ha-1

• Días pastoreo x

pastoreo

• Nº pastoreo

• kg MS heces VL d

• CI ha-1

• Días pastoreo x

pastoreo

• Nº pastoreo

• Orina, kg

Primavera - Verano Otoño Invierno

FS, kg d-1 FL, kg d-1

•MS, kg VL d • PB, kg

• UGM ha-1

• kg MS heces -

orina VL d

• 30 días mes

Almacenamiento purín

Nº veces vaciado fosa

Intensivos: FS y FL

FS, kg d-1 FL, kg d-1

•MS ing, kg d-1 • PB, kg

• Superficie

total, ha

• Cuota, t

• UGM, Nº total

VL d-1

Ha

•M3 fosaN y P

• Superficie total, ha

• UGM totales

• N o P ingerido total UGMN o P, kg ha-1

• N o P ing, g d-1

•CI ha-1

• Días pastoreo x

pastoreo

•Nº pastoreo

(4) EXCRECION DE ESTIÉRCOL, N Y P

Fertilizantes

Establo

Estercolero

Aplicado

Pastoreo

Fij. Biológica

NH3

NO

N2

N2O

NO3

PERDIDAS N Lixivados •Nt aplicado

• Drenaje

N y P

NO3

(6) FERTILIZACION

NORMAS

fertilización

Mantenimiento

fertilidadNecesidades nutritivas

Tipo de suelo Análisis Pérdidas Aportaciones

Reciclaje EXTRACCIONES

+

N-P-K

Enmienda húmica

Enmienda caliza

Salcedo, G.

Dpto. Calidad e Innovación. CIFP “La Granja”, 39792 Heras, Cantabria)

INPUTS OUTPUTS

Base experimental

FS: fracción sólida

FL: fracción líquida

40 cm5 L

Volumen drenaje

ETPc

(Thornthwaite, 1948)

Precipitación

NO3, mg L-1 del agua drenada

Kg N ha-1 y año

N = Nt – NH3

Laboratorio

0

5

0

1

0

0

1

2

5

1

5

0

1

7

5

7

5

Altura

MS NETA ha-1

Estiércol Entérico

IPCC, 1997

Salcedo, 2006

Base datos balances

calorimétricos

Ellis et al. (2007)

MJ CH4 VL d-1 MS int VL L d-1

Ecuación básica= MJ CH4 VL d-1

Consumo

nutrientes

Base datos experimentales

(Nave metabólica)

PB, FND, DMO, EM, MS, P, Ca,

CH4

Directas IndirectasIntensivosExtensivos

Gas-oil: 100 L LUGas-oil: 50 L LU

Salcedo, (2012)

Año

Mes

MJ CH4 vaca y día

(MODELOS)

N2O CO2

* Establo y estercolero,

(De Vries et al., 2011)

* Pastoreo, (Velthof et al., 1996)

* Aplicación de fertilizantes,

(Velthof and Mosquera 2011)

* Volatilización, (Velthof et al., 1998)

* Lixiviados, (Velthof et al., 1998)

* Purín, (Schils et al., 2006)

* Fijación Biológica, (Velthof et al., 1998)

* Rumen, (Kaspar y Tiedje, 1981)

* Diesel, (Nielsen et al., 2003)

* Residuos cultivos, (IPCC, 2006)

* Fertilizantes, (Kaspar y Tiedje, 1981)

* Forages, (Velthof y Oenema, 1997)

* Concentrados, (Velthof y Oenema, 1997)

• Diesel, (Nielsen et al., 2003)

• Electricidad, (Irimia et al., 2012)

• Plásticos, Novillas, Semillas, Concentrados,

(Rotz, 2012),

•Herbicidas y Fungicidas (IPCC, 2007)

DAIRYCant, UNA HERRAMIENTA ORIENTADA A MITIGAR LOS GASES DE

EFECTO INVERNADERO EN LAS EXPLOTACIONES LECHERAS