Dpto. de Tecnología Agraria del I.E.S. “La Granja”, Heras (Cantabria)

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1 Dpto. de Tecnología Agraria del I.E.S. “La Granja”, Heras (Cantabria)
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)

2 OBJETIVOS:  Analizar las posibilidades que ofrece el manejo de la alimentación para Minimizar la excreción de N al medio ambiente.  Desarrollar modelos matemáticos que ayuden a incrementar la eficiencia de utilización del N en las vacas lecheras en sistemas sostenibles de la Cornisa Cantábrica.

3 Nuestro valioso tiempo merece un minuto de reflexión…........
¿Conocemos cuánto N ingieren nuestras vacas? ¿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?

4 Forma parte de las hormonas y ácidos nucleicos.
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.

5 El exceso de N puede originar en la 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.

6 Al medio ambiente 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 ) establece cantidades máximas de N de origen ganadero/ha y año en zonas declaradas vulnerables 210 kg el 1º año y 170 pasados 4. DBO = a – a mg/l

7 Entre otras, las variables más relacionadas con la excreción de N son:
Ingestión de PROTEINA. DEGRADABILIDAD del almidón y proteína. CONSUMO de materia seca. DIGESTIBILIDAD de la materia seca. Tipo de forraje: ENSILADO o PASTO. Estado de MADUREZ DEL FORRAJE y GRADO DE CONSERVACION. Nivel de CONCENTRADO en la ración. Tipo de concentrado: AMILOLITICOS o FIBROLITICOS. Fuente de FORRAJE SECUNDARIO suplementado. Concentración de AMONÍACO en panza: depende de la fermentación del ensilado y contenido proteico de la ración. FASE de LACTACION de la vaca.

8 16 experimentos desde 1990 al 2005 con vacas lecheras
Los resultados que a continuación se discuten proceden de: 16 experimentos desde 1990 al 2005 con vacas lecheras 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 Ensilados Pastoreo 8 experimentos 8 experimentos 77 dietas 28 dietas 49 dietas Rango ingestión N: 191 a 757 g N/d

9 Ingestión y producción de leche
Ensilado Pastoreo Media Rango N Sig. MSI (kg/d) 16.6 8.7 – 22.3 1747 15.5 7.1 – 22.3 1045 *** Forraje (kg/d) 12.7 4.9 – 18.8 12.9 5.2 – 19.8 NS Concentrado (kg/d) 4.13 0 – 9.22 1661 2.63 0 – 5 N ingerido (g/d) 445 90 – 650 480 191 – 757 Leche (kg/d) 18.0 8.0 – 37.5 1663 20.8 4.8 – 32.8 1034 Grasa (%) 4.09 2.2 – 7.2 4.01 2.6 – 6.7 Proteína (%) 3.02 2.0 – 4.64 3.11 2.6 – 4.5

10 Excreción y utilización del N: base forrajera
1. Ensilados vs Pastoreo

11 HECES N g/d (De) = -22.9 + 0.39 Ni; ±29.6 r2=0.72
1.- Ingestión de nitrógeno 2.- Ingestión de materia seca 3.- Ingestión de concentrado N g/d (De) = Ni; ±29.6 r2=0.72 N g/d (Dp) = Ni; ±15.7 r2=0.64 = MS; ±38.3 r2=0.53 = MS; ±17.8 r2=0.53 = kg con; ±9.04 r2=0.88 = kg con; ±48.3 r2=0.20

12 Kg ms HECES Kg MS heces kg/d (De) = 15.1 - 0.145 dMS; ±0.96 r2=0.44
Directamente relacionada con la FND de la dieta y ésta, a su vez, con la dMS 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 Kg MS heces kg/d (De) = dMS; ±0.96 r2=0.44 Kg MS heces kg/d (Dp) = 16.8 – dMS; ±0.29 r2=0.77

13 orina No g/d = 15.5 + 0.26 Ni; ± 32 r2=0.45; (<15% PB)
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 = Ni; ± 32 r2=0.45; (<15% PB) No g/d = Ni; ± 29.3 r2=0.60 (>19% PB) Sin respuestas en leche Conclusiones Leche (kg/d) = Ni; ± 2.99 r2=0.26; (<15% PB) Leche (kg/d) = 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: N g/d (De) = Ni; ±29.6 r2=0.64 N g/d (Dp) = Ni; ±32.7 r2=0.46 No (g/d) = N-NH3; ±21.2 r2=0.42

14 VOLUMEN orina L/d (De) = -5.15 + 1.64 % PB; ±5.24 r2=0.44
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 L/d (De) = % PB; ±5.24 r2=0.44 L/d (Dp) = % PB; ±3.21 r2=0.51

15 leche Eficiencia (%) (De) =36.1 - 0.037 Ni; ±4.1 r2=0.45
Eficiencia de utilización del Nitrógeno: Ningerido (g/d) : Nleche (g/d) Nuestros resultados sugieren que el consumo de N no está relacionado con el N excretado en leche A heces y orina Nl g/d (De) = Ni; ±19.4 r2=0.08 Nl g/d (Dp) = ; ±22.5 r2=0.12 Eficiencia (%) (De) = Ni; ±4.1 r2=0.45 (Dp) = Ni; ±4.9 r2=0.27

16 N: H+O+L (g/d) = -12.4 + 0.85 Ni; ±48.5 r2=0.76
Excreción: n en (h+ o) N (H + O + L) N: H+O (g/d) = Ni; ±47.3 r2=0.72 N: H+O+L (g/d) = Ni; ±48.5 r2=0.76

17 Excreción de n total (g/d): forraje
*** *** NS Restando el NMF: Ensilado: 35,2 g/d Pastoreo: 59,4 g/d Medias: 47,3 g/d

18 Excreción de n total: familia de ensilado
Sig. ***

19 Producción diaria de heces (kg/MS/día) y orina (lITROS/dÍa) : tipo de ensilado
***

20 EXCRECION de N (h+ O) POR AÑO (KG): tipo de ensilado

21 Excreción y utilización del N: 2. Degradabilidad proteína

22 NS *** NS NS NS **

23 El N procedente de la orina se reduce un 23
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) = Ni; ±33.5 r2=0.62 ( 10% PNDR sms) N orina (g/d) = 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) = Ni; ±29.8 r2=0.43 ( 10% PNDR sms) N heces (g/d) = Ni ±13 r2 =0.45 ( 10% PNDR sms) Nuestros resultados sugieren que cuando la PNDR es > del 10% sms, el N excretado en HECES + ORINA se reduce 11.9% frente a las de < 10% N heces + orina (g/d) = Ni; ±14.7 r2=0.75 ( 10% PNDR sms) N heces + orina (g/d) = Ni ±38.3 r2 =0.77 ( 10% PNDR sms) Para el conjunto de dietas, con PDR superior al 6.1% sms, las pérdidas de N en HECES + ORINA incrementan 20 g N/vaca y día: N heces + orina (g/d) = %PDR; ±63.7 r2=0.49

24 Excreción y utilización del N: 3. Degradabilidad almidón

25 Más N-NH3 capturado a mayor degradabilidad del almidón
NS Eficiencia: 23.24% NS * P<0,01 Más N-NH3 capturado a mayor degradabilidad del almidón Eficiencia: 21.82%

26 Excreción y utilización del N:
4. Forraje suplementado

27 Pastoreo Ensilado *** *** *** *** *** ***

28 INGESTION NUTRIENTES (kg/día) CONCENTRACION NUTRIENTES (% sms dieta)
Estimación DE LAS EXCRETAS con variables nutricionales: datos experimentales A partir de los valores observados se validó la excreción y utilización del N, incluyendo las variables: C.Q. del FORRAJE (% sms) INGESTION NUTRIENTES (kg/día) 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.

29 RESULTADOS EXPERIMENTALES (kg/año)
ITEM Valores observados Forraje Ingestión Concentración N heces 53 54,3 54,1 56,3 N orina 55,7 56 58,7 46,7 N leche 35 33 32,5 32,8 Eficiencia (%) 20.18 19.96 18.91 18.73 N h+o 108,8 108,7 109,8 121,3 N h+o+l 144 144,9 144,4 150,7 Balance 30,7 30,1 27,2 34.3 Heces (kg MS/d) 4.67 4.7 4.85 5.13 Orina (l/d) 21.77 22.06 24.4 Heces (kg t/c año) 13318 13312 14661 14686 Orina (l/año) 7938 7880 8062 9020 Mejor R2: INGESTION DE NUTRIENTES

30 N heces (g/d) = -106,8 + (4,1 PNDR) + (12.8 MS); r2=0.89
ECUACIONES A PARTIR DE LA INGESITON DE NUTRIENTES N heces (g/d) = -106,8 + (4,1 PNDR) + (12.8 MS); r2=0.89 N orina (g/d) = (11.25 g PB/MJ EM); r2=0.60 Eficiencia (%) = (0.048 N) + (0.68 MOD); r2=0.37 N h + o (g/d) = (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 MS heces (kg/d) = (0.48 MS) - (0.225 Forr); r2=0.81 Orina (kg/d) = (9.66 PDR) + (1.34 Almid); r2=0.88

31 Estimación del n en sistemas semiintensivos e intensivos
1.- A partir de datos experimentales, composición de la dieta y previo análisis de regresión utilizando el N ingerido como variable independiente, se estimó: N heces (g/día); N orina (g/día); N leche (g/día observada); Balance N (g/día: Ing-Nec); Heces (kg MS/día); Orina (l/día); Eficiencia (% observada) de dos sistemas productivos en CANTABRIA: 1) intensivos [24 explotaciones ] (> 10 kg concentrado); 2) semiintensivos [31 explotaciones] (<10 kg de conctrado). 2.- Con los resultados obtenidos y número de vacas por municipio, se georeferenció por municipio el volumen de excretas

32 Alimentos usados en ambos sistemas

33 Excretas por día según sistema de alimentación
Intensivos Semiintensivos Experimentales Ingestión MS (kg/d): observado 21.6 19.5 16.2 Ingestión concentrado (kg/día): 10.9 6.6 3.5 Leche (kg/d): observado 25.2 22.8 19.0 N ingerido (g/d): observado 543 473 457 N necesidades (g/d): 443 406 370 N heces (g/d): estimado 170 148 146 N orina (g/d): estimado 179 153 N leche (g/d): observado 122 110 91 Balance (Ing-Nec) 100 67 87 Heces (kg MS/d)* (dMS) 7.6 6.8 4.6 Orina (L/d): estimado 24.7 21.8 21.7 Eficiencia N (%): observado 22.5 23.4 19.8 Eficiencia leche desde F (%): 45 (11.3) 62.5 (14.2) 87.4 (16.6)

34 Georeferenciación de las excretas
en Cantabria:

35 Heces (kg MS/año) Orina (kg/año)
Val de San Vicente San Vicente Valdáliga Alfoz de Lloredo Reocín Cayón Piélagos Soba N excretado en heces (kg/año) N excretado en orina (kg/año) Heces (kg MS/año) Orina (kg/año) Santillana Voto Villacarriedo

36 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.

37 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.

38 Reducir el consumo de N en 50 g/vaca y día puede representar:
12 kg N/vaca y año 44 € vaca y año REDUCE AHORRA

39 Reducir el consumo en 50 g por día puede representar para Cantabria:

40 Mi agradecimiento a todas aquellas personas, que participaron en este trabajo. Sin ellos, no hubiera sido posible estar hoy con ustedes.

41 MUCHAS 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) MUCHAS GRACIAS