propuestas de prevencion basadas en la alimentacion animal: una experiencia cántabra g. salcedo...
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PROPUESTAS DE PREVENCION BASADAS EN LA ALIMENTACION
ANIMAL: una experiencia cántabra
G. Salcedo
Dpto. de Tecnología Agraria del I.E.S.
“La Granja”, Heras (Cantabria)
Analizar las posibilidades que ofrece el
manejo de la alimentación para MinimizarMinimizar la excreción de N al medio ambiente.
Desarrollar modelos matemáticos que ayuden a incrementar la eficienciaeficiencia de utilización del N en las vacas lecheras en sistemas sostenibles de la Cornisa Cantábrica.
OBJETIVOS:
Nuestro valioso tiempo merece un minuto de
reflexión…........ ¿
¿Es posible reducir la excreción de N en heces y orina del vacuno lechero, sin comprometer la reproducción, salud animal, producción y composición química de la
leche?
Desde el racionamiento, ¿qué herramientas disponemos?
¿Es posible cuantificar en términos económicos, el N NO UTILIZADO por las vacas lecheras?
¿Conocemos cuánto N ingieren nuestras vacas?
Funciones del N en la vaca:Funciones del N en la vaca: Componente principal del tejido vivo,
células y sustancias intercelulares.
Presente en fluidos biológicos (plasma sanguíneo, orina, rumen, leche, líquido
tisular del intestino, etc.).
Todas las enzimas contienen proteínas, verdaderos catalizadores de las reacciones
químicas para aportar energía.
Forma parte de las hormonas y ácidos nucleicos.
ElEl exceso de N puede originar en la exceso de N puede originar en la vaca:vaca: Acumulación de amoníaco en panza
(ALCALOSIS).
Problemas reproductivos (ABORTOS, etc.)
Baja eficiencia en la ganancia de peso vivo (kg/kg)
Cambios de composición química en leche (< PBv).
Pérdidas de proteína en orina y heces (GASTO).
Incrementos en el RCS de la leche.
Aumentos de NNP en sangre.
Baja conversión de N alimenticio en N leche.
EUTROFIZACION de las aguas (en especial a la fauna acuática) [lixiviación y desnitrificación].
Modificación de la C.B. de la pradera (Rumex).
Pérdida de BIODIVERSIDAD por acidez al suelo.
Cambios en la micro y macrofauna del suelo.
Olor desagradable.
DBO y DQO. (Purines y Efluentes ensilados)
El R.D. 261/1996 (BOE 11-3-96) establece cantidades máximas de N de origen ganadero/ha y año en zonas declaradas vulnerables 210 kg el 1º año y 170 pasados 4.
Al medio ambiente........Al medio ambiente........
DBO = 10000 a 20000 – 30000 a 80000 mg/l
Entre otras, las variables más relacionadas
con la excreción de N son:
Ingestión de PROTEINAPROTEINA..
DEGRADABILIDADDEGRADABILIDAD del almidón y proteína.
CONSUMOCONSUMO de materia seca.
DIGESTIBILIDADDIGESTIBILIDAD de la materia seca.
Tipo de forraje: ENSILADOENSILADO o o PASTOPASTO..
Estado de MADUREZ DEL FORRAJEMADUREZ DEL FORRAJE y GRADO DE GRADO DE CONSERVACIONCONSERVACION.
Nivel de CONCENTRADOCONCENTRADO en la ración.
Tipo de concentrado: AMILOLITICOS o FIBROLITICOS.AMILOLITICOS o FIBROLITICOS.
Fuente de FORRAJE SECUNDARIOFORRAJE SECUNDARIO suplementado.
Concentración de AMONÍACOAMONÍACO en panza: depende de la fermentación del ensilado y contenido proteico de la ración.
FASE de LACTACIONFASE de LACTACION de la vaca.
Los resultados que a continuación se discuten proceden de:
16 experimentos desde 1990 al 2005 con vacas lecheras
En
silad
os
En
silad
os
Pasto
reo
Pasto
reo
8 experimentos 8 experimentos
28 dietas49 dietas
Hierba Cereales invierno
Veza-Avena Trigo Triticale
Cereales verano Maíz Sorgo
Leguminosas Alfalfa Trébol
Sólo pasto
Pasto + Concentrado
Pasto + Ensilado Maíz
Pasto + Ensilado Maíz + Conc
Pasto + Maíz Deshid + Conc
Pasto + Ensilado Hierba + Conc
Rango ingestión NRango ingestión N:: 191 a 757 g N/d
77 dietas
Ingestión y producción de leche
Media Rango N Media Rango N Sig.
MSI (kg/d) 16.616.6 8.7 – 22.3 1747 15.515.5 7.1 – 22.3 1045 ***
Forraje (kg/d) 12.712.7 4.9 – 18.8 1747 12.912.9 5.2 – 19.8 1045 NS
Concentrado (kg/d) 4.134.13 0 – 9.22 1661 2.632.63 0 – 5 1045 ***
N ingerido (g/d) 445445 90 – 650 1747 480480 191 – 757 1045 ***
Leche (kg/d) 18.018.0 8.0 – 37.5 1663 20.820.8 4.8 – 32.8 1034 ***
Grasa (%) 4.094.09 2.2 – 7.2 1663 4.014.01 2.6 – 6.7 1045 ***
Proteína (%) 3.023.02 2.0 – 4.64 1663 3.113.11 2.6 – 4.5 1045 ***
Ensilado Pastoreo
Excreción y utilización del N: base forrajerabase forrajera
1. Ensiladosnsilados vs PastoreoPastoreo
HECES
8 10 12 15 18 20 22
MS ingerida (kg/d)
50
100
150
200
250
N he
ces
(g/d
)
Ensilado
Pastoreo
= -66.5 + 13.2 MS; ±38.3 r2=0.53
= -112.9 + 14.8 MS; ±17.8 r2=0.53
0 100 200 300 400 500 600 700
N ingerido (g/d)
50
100
150
200
250
N he
ces
(g/d
)
Ensilado
Pastoreo
N g/d (De) = -22.9 + 0.39 Ni; ±29.6 r2=0.72
N g/d (Dp) = -4.13 + 0.24 Ni; ±15.7 r2=0.64
0 2 4 6 8 10
Concentrado (kg/d)
50
100
150
200
250
N he
ces
(g/d
)
Ensilado
Pastoreo
= 89.9 + 11.8 kg con; ±9.04 r2=0.88
= 84.6 + 18.4 kg con; ±48.3 r2=0.20
3.- Ingestión de concentrado
1.- Ingestión de nitrógeno
2.- Ingestión de materia seca
Kg ms HECES
40 50 60 70 80 90
DMS dieta (%)
2
4
6
8
10
MS
hece
s (kg
/d)
Ensilados
Pastoreo
Kg MS heces kg/d (De) = 15.1 - 0.145 dMS; ±0.96 r2=0.44
Kg MS heces kg/d (Dp) = 16.8 – 0.172 dMS; ±0.29 r2=0.77
La materia seca excretada en heces fue 4.06 kg en pastoreo y
4.92 con ensilados.
Cada incremento en una unidad porcentual en la dMS por encima
del 44.3%, las excretas disminuyen 145 g/d en De y 172
en Dp
Directamente relacionada con la FND de la dieta y ésta, a su
vez, con la dMS
orina
0 100 200 300 400 500 600 700
N ingerido (g/d)
0
50
100
150
200
250
300
N o
rina
(g/d
)
Ensilado
Pastoreo
N g/d (De) = -12.7 + 0.33 Ni; ±29.6 r2=0.64
N g/d (Dp) = 8.91 + 0.35 Ni; ±32.7 r2=0.46
Nuestros resultados sugieren que rebajar la concentración de proteína
bruta del 19% al 15% sms el N excretado en orina se reduce 0.25 g/g
de N ingerido
No g/d = 15.5 + 0.26 Ni; ± 32 r2=0.45; (<15% PB)
No g/d = -90.5 + 0.51 Ni; ± 29.3 r2=0.60 (>19% PB)
Sin respuestas en lecheSin respuestas en leche
Leche (kg/d) = 10.9 + 0.018 Ni; ± 2.99 r2=0.26; (<15% PB)
Leche (kg/d) = 14.9 + 0.010 Ni; ±4.57 r2=0.03 (>15% PB)
El consumo de concentrado no afecta al No
La concentración de N-NH3 en rumen, sólo explica el 42% del N excretado en
orina, donde la ecuación para el conjunto de dietas es del tipo:
No (g/d) = 90.2 + 0.326 N-NH3; ±21.2 r2=0.42
Conclusiones
5 10 15 20 25
Proteina bruta (% sms)
10
20
30
40
Vol
umen
orin
a (l/d
)
Ensilado
Pastoreo
L/d (De) = -5.15 + 1.64 % PB; ±5.24 r2=0.44
L/d (Dp) =-4.74 + 1.23 % PB; ±3.21 r2=0.51
El volumen de orina en dietas a pastoreo y con ensilados fue 20.3 y 22.3
L/día
Cada kg de proteína ingerida equivale a un volumen de orina: 6.8 L/día (7.7 Dp y
6.3 De)
El consumo de MS es otra variable relacionada con el volumen de orina, con
pendientes de 1.49 y 1.50 L/kg de MS ingerida.
Las relaciones encontradas con el consumo de concentrado no son robustas
VOLUMEN orina
leche
100 200 300 400 500 600 700 800
N ingerido (g/d)
0
50
100
150
200
250
N le
che
(g/d
)
Ensilado
Pastoreo
100 200 300 400 500 600 700 800
N ingerido (g/d)
0
10
20
30
40
50
60
Efi
cien
cia
N (
%)
Ensilado
Pastoreo
Nuestros resultados sugieren que el consumo de N no está
relacionado con el N excretado en leche
Nl g/d (De) =58.1 + 0.057 Ni; ±19.4 r2=0.08
Nl g/d (Dp) =61.9 + 0.081; ±22.5 r2=0.12
Eficiencia (%) (De) =36.1 - 0.037 Ni; ±4.1 r2=0.45
(Dp) =35.9 - 0.03 Ni; ±4.9 r2=0.27
Eficiencia de utilización del Nitrógeno:
Ningerido (g/d) : Nleche (g/d)
A heces y A heces y orinaorina
0 100 200 300 400 500 600 700
N ingerido (g/d)
100
200
300
400
500
N h
eces
+ o
rina
(g/d
)
100 200 300 400 500 600 700
N ingerido (g/d)
100
200
300
400
500
600
700
N h
eces
+ o
rina
+ le
che
(g/d
)
Excreción: n en (h+ o) N (H + O + L)
N: H+O (g/d) = -21.5 + 0.68 Ni; ±47.3 r2=0.72 N: H+O+L (g/d) = -12.4 + 0.85 Ni; ±48.5 r2=0.76
444
294
386
79,5
479
308
414
95,9
458
299
390
68
442
318
430
12,6
491
365
477
13,1
452
325
440
120
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Ensilado Pastoreo Medias Ens (Bibli) Pasto (Bibli) Medias (Bibli)
Ingerido
H+O
H+O+L
Balance
Excreción de n total (g/d): forrajeforraje
***
***NS
Restando el Restando el NMF:NMF:
Ensilado: 35,2 g/d
Pastoreo: 59,4 g/d
Medias: 47,3 g/d
444
142161
80,1
186
66
105
53,6
528
198
168
91
432
121104
83
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
Cereales invierno Cerealesprimavera
Leguminosas Hierba
Ingerido
Heces
Orina
Leche
Excreción de n total: familia de ensiladofamilia de ensilado
***
***
***
***
Sig.
4,3
15,28
4,81
14,28
4,87
24,6
3,55
20,2
7,56
20,4
5,61
27,4
5,41
24,3
4,18
17,7
4,92
22,3
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Maíz SxS Trigo V-A Triticale Trébol Alfalfa Hierba Medias
Kg MS heces
Volumen orina
Producción diaria de heces (kg/MS/día) y orina (lITROS/dÍa) : tipo de ensiladotipo de ensilado
***
***
6873,7
59
61,7
131,5
165
93,3
145,3140144,6
133,6
194
118,4
186,5
82
147,7
109
162
50
100
150
200
Maíz SxS Trigo V-A Triticale Trébol Alfalfa Hierba Medias
N (H+O)/ (kg/ año)
N ingerido
EXCRECION de N (h+ O) POR AÑO (KG): tipo de ensiladotipo de ensilado
Excreción y utilización del N:
2. Degradabilidad proteína Degradabilidad proteína
445
252
82
383
258
93
422
254
97
473
254
93
534
355
112
600
368
121
515
379
110
556
381
111
50
150
250
350
450
550
650
Pescado Algodón Girasol Soja Pescado Algodón Girasol Soja
N ingerido
N H+O
N leche
ENSILADOS
PASTOREO
NS
NS
NS
***
NS
**
Nuestros resultados sugieren que cuando la Nuestros resultados sugieren que cuando la PNDR es > del 10% sms, el N excretado en PNDR es > del 10% sms, el N excretado en
HECES + ORINA se reduce 11.9% frente a las frente a las de < 10%de < 10%
El N procedente de la orina se reduce un 23.2% en dietas de > del 10% de PNDR, según las
ecuaciones:N orina (g/d) = -41.7 + 0.418 Ni; ±33.5 r2=0.62 ( 10% PNDR sms)
N orina (g/d) = 15.2 + 0.321 Ni ±7.63 r2 =0.76 ( 10% PNDR sms) El N de las heces incrementa 7.32% en dietas
de > del 10% de PNDR según las ecuaciones:N heces (g/d) = 16.8 + 0.253 Ni; ±29.8 r2=0.43 ( 10% PNDR
sms)
N heces (g/d) = 81.1 + 0.273 Ni ±13 r2 =0.45 ( 10% PNDR sms)
N heces + orina (g/d) = 96.4 + 0.59 Ni; ±14.7 r2=0.75 ( 10% PNDR sms)
N heces + orina (g/d) = -30.3 + 0.67 Ni ±38.3 r2 =0.77 ( 10% PNDR sms) Para el conjunto de dietas, con PDR superior al Para el conjunto de dietas, con PDR superior al
6.1% sms, las pérdidas de 6.1% sms, las pérdidas de N en HECES + ORINA N en HECES + ORINA incrementan 20 g N/vaca yincrementan 20 g N/vaca y día:día:
N heces + orina (g/d) = 29.9 + 20 %PDR; ±63.7 r2=0.49
Excreción y utilización del N:
3. Degradabilidad almidón Degradabilidad almidón
394
182
82,3
394
178
88
50
100
150
200
250
300
350
400
MAIZ CEBADA
N ingerido
N H+O
N leche
ENSI LADOS
Eficiencia: Eficiencia: 21.82%21.82%
Eficiencia: Eficiencia: 23.24%23.24%
Más N-NH3 capturado a mayor
degradabilidad del almidón
NS
NS
*
P<0,01
Excreción y utilización del N:
4. Forraje suplementado Forraje suplementado
493
299
91,4
461
283
102
475
351
103
488
284
100
477
323
97,4
510
352
103,1
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
EM MD Alfalfa EH EM MD
N ingerido
N H+O
N leche
EnsiladoEnsiladoPastoreoPastoreo
*** ***
***
***
***
***
A partir de los valores observados se validó la excreción y utilización del N, incluyendo las
variables:
1. C.Q. del FORRAJE (% sms) C.Q. del FORRAJE (% sms)
2.2. INGESTION NUTRIENTES (kg/día)INGESTION NUTRIENTES (kg/día)
3.3. CONCENTRACION NUTRIENTES (% sms dieta)CONCENTRACION NUTRIENTES (% sms dieta)
con el procedimiento paso a paso (Stepwise) del SPSS 12, tomándose como válidas las del
primer y segundo paso. No obstante, las mejores predicciones son las polinomiales,
utilizándose las ecuaciones con dos variables.
Estimación DE LAS EXCRETAS con variables nutricionales: datos experimentales
ITEMITEMValores
observados
Forraje IngestiónConcentració
n
N heces 5353 54,354,3 54,154,1 56,356,3
N orina 55,755,7 5656 58,758,7 46,746,7
N leche 3535 3333 32,532,5 32,832,8
Eficiencia (%) 20.1820.18 19.9619.96 18.9118.91 18.7318.73
N h+o 108,8108,8 108,7108,7 109,8109,8 121,3121,3
N h+o+l 144144 144,9144,9 144,4144,4 150,7150,7
Balance 30,730,7 30,130,1 27,227,2 34.334.3
Heces (kg MS/d) 4.674.67 4.74.7 4.854.85 5.135.13
Orina (l/d) 21.7721.77 21.7721.77 22.0622.06 24.424.4
Heces (kg t/c año) 1331813318 1331213312 1466114661 1468614686
Orina (l/año) 79387938 78807880 80628062 90209020
RESULTADOS EXPERIMENTALES (kg/año)
Mejor R2: INGESTION DE NUTRIENTES
N heces (g/d) = -106,8 + (4,1 PNDR) + (12.8 MS); r2=0.89
ECUACIONES A PARTIR DE LA INGESITON DE NUTRIENTES
N h + o (g/d) = -69.2 + (86.4 PDR) + (10.4 MS); r2=0.87
N h+o+l (g/d) = 44 + (82.1 PDR) + (10.4 MO); r2=0.82
Orina (kg/d) = -3.38 + (9.66 PDR) + (1.34 Almid); r2=0.88
N orina (g/d) = -26.2 + (11.25 g PB/MJ EM); r2=0.60
Eficiencia (%) = 34.1 - (0.048 N) + (0.68 MOD); r2=0.37
MS heces (kg/d) = -0.18 + (0.48 MS) - (0.225 Forr); r2=0.81
1.-1.- A partir de datos experimentales, composición de la dieta y previo análisis de regresión utilizando el N ingerido como variable N ingerido como variable independienteindependiente, se estimó: N heces (g/día); N : N heces (g/día); N orina (g/día); N leche (g/día observada); Balance orina (g/día); N leche (g/día observada); Balance N (g/día: Ing-Nec); Heces (kg MS/día); Orina N (g/día: Ing-Nec); Heces (kg MS/día); Orina (l/día); Eficiencia (% observada) de dos sistemas (l/día); Eficiencia (% observada) de dos sistemas productivos en CANTABRIA: 1) productivos en CANTABRIA: 1) intensivosintensivos [[24 24 explotaciones explotaciones ] ] (> 10 kg concentrado); 2) (> 10 kg concentrado); 2) semiintensivossemiintensivos [[3131 explotacionesexplotaciones]] (<10 kg de (<10 kg de conctrado).conctrado).
2.-2.- Con los resultados obtenidos y número de Con los resultados obtenidos y número de vacas por municipio, se georeferenció por vacas por municipio, se georeferenció por municipio el volumen de excretasmunicipio el volumen de excretas
Estimación del n en sistemas semiintensivos e intensivos
16,69
3,492,5
26,1
4,05
9,75
7,845,26
2,6 2,65
4,714,61
13,59
26
14,15
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
35
Semiintensivos Intensivos
EH
Alfalfa
MD
Hierba
Paja
HH
EM
Pienso
Mezcla
Pie+Mez
Alimentos usados en ambos sistemas
Excretas por día según sistema de alimentación
Intensivos Semiintensivos Experimentales
Ingestión MS (kg/d): Ingestión MS (kg/d): observadoobservado
21.6 19.5 16.2
Ingestión concentrado Ingestión concentrado (kg/día):(kg/día):
10.9 6.6 3.5
Leche (kg/d): observadoLeche (kg/d): observado 25.2 22.8 19.0
N ingerido (g/d): observadoN ingerido (g/d): observado 543 473 457
N necesidades (g/d):N necesidades (g/d): 443 406 370
N heces (g/d): estimadoN heces (g/d): estimado 170 148 146
N orina (g/d): estimadoN orina (g/d): estimado 179 153 153
N leche (g/d): observadoN leche (g/d): observado 122 110 91
Balance (Ing-Nec)Balance (Ing-Nec) 100 67 87
Heces (kg MS/d)Heces (kg MS/d)* (dMS)* (dMS) 7.6 6.8 4.6
Orina (L/d): estimadoOrina (L/d): estimado 24.7 21.8 21.7
Eficiencia N (%): observadoEficiencia N (%): observado 22.5 23.4 19.8
Eficiencia leche desde F (%):Eficiencia leche desde F (%): 45 (11.3)
62.5 (14.2) 87.4 (16.6)
Georeferenciación de las Georeferenciación de las excretasexcretas
en Cantabria:en Cantabria:
N excretado en heces (kg/año)
N excretado en orina (kg/año)
Orina (kg/año)
• Val de San Vicente
• San Vicente
• Valdáliga
• Alfoz de Lloredo
• Reocín
• Cayón • Piélagos
• Villacarriedo
• Soba
• Santillana
• Voto
Heces (kg MS/año)
Conclusiones:Conclusiones: En raciones de vacas lecheras no sobrepasar la concentración de proteína más allá del 16%.
Ofrecer forrajes de alta digestibilidad, reduce la excreción de heces.
Balancear la degradabilidad de la proteína con la del almidón.
El ensilado de maíz optimiza mejor la síntesis de proteína microbiana.
El mayor consumo de N no responde a incrementos de eficiencia en leche.
La proteína de la hierba es la más barata.
La concentración de urea en leche es una herramienta útil para estimar los niveles adecuados de proteína en la dieta.
El mayor contenido de FND del forraje incrementa la excreción en heces.
Conclusiones:Conclusiones: En raciones de vacas lecheras no sobrepasar la concentración de proteína más allá del 16%.
Ofrecer forrajes de alta digestibilidad, reduce la excreción de heces.
Balancear la degradabilidad de la proteína con la del almidón.
El ensilado de maíz optimiza mejor la síntesis de proteína microbiana.
El mayor consumo de N no responde a incrementos de eficiencia en leche.
La proteína de la hierba es la más barata y abundante.
La concentración de urea en leche es una herramienta útil para estimar los niveles adecuados de proteína en la dieta, más de 18 mg/dl indica consumos elevados de proteína.
El mayor contenido de FND del forraje incrementa la excreción en heces.
625452
6556 54
127
110106
5648 48
594947
115
9793
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Nh No Nh+No Nh 50 No 50 Nh+No 50
Intensivos
Semiintensivos
Experimentales
Reducir el consumo de N en 50 g/vaca y día puede Reducir el consumo de N en 50 g/vaca y día puede representar:representar:
12 kg N/vaca y año
44 € vaca y añoREDUCE AHORRA
93895
1345840
10040
20040
30040
40040
50040
60040
70040
80040
90040
100040
Orina (t/año) Heces (t MS/año)
Reducir el consumo en 50 g por día puede Reducir el consumo en 50 g por día puede
representar para Cantabria:representar para Cantabria:
Mi agradecimiento a todas Mi agradecimiento a todas aquellas personas, que aquellas personas, que
participaron en este participaron en este trabajo. Sin ellos, no trabajo. Sin ellos, no
hubiera sido posible estar hubiera sido posible estar hoy con ustedes.hoy con ustedes.
MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS
Cerca del lago, entre álamos y abetos,
hay un jardín cercado en la espesura,
por mano tan experta cultivado
que está florido desde marzo a octubre.
Al alba allí me siento algunas veces,
que yo también quisiera,
con el tiempo bueno o malo,
poder siempre ofrecer algo agradable.
(Del libro Elegías de Buckow, 1953)