Ph.D. Gerardo Llamas,
(Traductor con el apoyo de Ing. Rosario Ibarra )
Director General Prioridad Lechera SA de CV
[email protected]

Tom Nauman (autor)
Hoober Feeds, Pensilvania

Introducción

La “Alimentación de Precisión” es una estrategia desarrollada por un grupo de investigadores de varias universidades de la región del Atlántico Medio en Estados Unidos de Norteamérica como respuesta a la problemática ambiental que las descargas de Nitrógeno (N) y Fósforo (P) que los estados de esta región arrojan a la Bahía de Chesapeake. El propósito de estos investigadores es convencer a la industria lechera de alimentar a las vacas con las cantidades reales de N y P que requieren y así, eliminar los excesos de dichos nutrientes, que terminan en el estiércol y eventualmente en la Bahía. El propósito de este escrito es esbozar los principios de la Alimentación de Precisión y presentar los resultados de este proyecto sobre el medio ambiente y la rentabilidad del establo lechero, obtenidos por planta de alimentos Hoober Feeds (HF), ubicada en Pensilvania.

La siguiente tabla muestra los niveles de P y Proteína Cruda con que HF formulaba para una vaca alta productora en 1980 comparados con lo que usan en las dietas actuales: El sentido común y la ciencia dicen que si estamos excediendo el requerimiento real del animal, la cantidad excretada por éste será más alta de lo que debiese ser. Sin embargo, si los requerimientos empleados en el programa nutricional son demasiado bajos, entonces el rendimiento del animal en el establo se verá afectado. Los ganaderos desean ser buenos administradores y respetar el medio ambiente pero no quieren arriesgarse a decrecer el rendimiento del animal sólo por ser buenos administradores. Así, la primera pregunta es:

Nutrimento

Niveles usados en 1980

Niveles usados en la Alimentación de Precisión

Fósforo

.48-.52%

.35-.38%

Proteína Cruda

18.0-18.5%

15.5-16.5%

N (basado en PC)

0.65 – 0.67 kg/día

0.56 – 0.6 kg/día

¿Lograrán reducir este tipo de raciones la cantidad de nutrimentos excretados por la vaca? La segunda pregunta es tan importante al ganadero como la primera: ¿Tendrán estas nuevas raciones resultados similares o aún mejores, que las dietas tradicionales de los últimos 20 a 30 años?

A finales de los años 90 y principios de los 2000, investigadores de la Penn State University, así como otras instituciones demostraron que no había diferencia significativa en el éxito reproductivo obtenido con raciones que usaban los niveles altos de P promovidos por la industria y aquellos recomendados por el NRC; por ello, algunas compañías redujeron sus niveles a los recomendados, anticipándose a una mejora del medio ambiente al disminuir la cantidad de P que termina en los campos y al mismo tiempo, evitando cualquier problema reproductivo que se relacione al fósforo. Estas son excelentes noticias para los ganaderos considerando el reciente incremento en los precios de los minerales. La modificación del P ha sido un proceso de ganar-ganar para el ganadero y el medio ambiente. Sin embargo, el Nitrógeno es diferente. Los niveles de N en la ración son alterados principalmente al incrementar o disminuir el contenido de proteína en la ración. Bajar los niveles de proteína sin una consideración apropiada de los niveles de aminoácidos en la ración puede resultar en un fuerte disgusto para el ganadero, y ya que un ganadero decepcionado puede resultar en un cliente menos para un nutriólogo, éstos se resisten a abrazar la idea de reducir la proteína y/o el N alimentado.

La clave para poder alterar la ingesta de N es el empleo de un programa de balanceo que considere los tipos de proteína que llegan a la vaca, los aminoácidos que llegan a los intestinos de proteína microbiana y los aminoácidos “bypass”. Un buen programa de balanceo usado en la “Alimentación de Precisión” incorpora un submodelo que predice la salida de proteína microbiana basándose en los diferentes grados de degradabilidad de las fuentes de proteína y la disponibilidad en el rumen de los carbohidratos fibrosos y no fibrosos. Lo destacado de estos programas es la habilidad de hacer alteraciones leves en las fuentes de carbohidratos y ver los efectos en el rendimiento de la proteína microbiana y en la proteína metabolizable. Balancear estas dietas requiere una atención especial a los siguientes factores:

1. El empleo de los carbohidratos debe ser optimizado. Los microbios del rumen requieren energía para crecer e inadecuadas cantidades de energía disponible en el rumen conllevan a una baja producción de microbios y por ende, bajos niveles de proteína microbiana. Si se usa el modelo del CPM Dairy para predecir el rendimiento de la proteína microbiana, este programa predice bien las variaciones de los rendimientos cuando ocurren variaciones de los carbohidratos disponibles en el rumen. Al maximizar los carbohidratos disponibles en el rumen se permite que una ración pueda ser balanceada con niveles bajos de proteína cruda. Por ende, tenemos que determinar adecuadamente la cantidad y disponibilidad de los distintos carbohidratos que llegan al rumen. Entonces, habrá que calcularlos apropiadamente en la ración, ya sea que provengan de granos o forrajes.

2. La salud rumian debe ser optimizada. Al maximizar el uso de los carbohidratos disponibles en el rumen, nos acercamos a los límites que el rumen puede procesar; por ello se requiere un buen manejo de la alimentación para prevenir los desórdenes metabólicos relacionados. Se necesita también hacer uso de la tecnología disponible para mitigar la caída natural del pH ruminal que se da al fermentarse los carbohidratos disponibles por la microflora ruminal (y que causan la llamada acidosis ruminal subaguda (ARSA). En Hoober Feeds se ha hecho un uso estratégico de los buffers y un grupo de productos diseñados por Priority IAC para prevenir la ARSA que puede ocurrir cuando se alimentan grandes cantidades de carbohidratos disponibles en el rumen. La tecnología presentada por Priority IAC emplea una combinación de varios tipos de bacterias, levaduras y enzimas. Esta combinación convierten el ácido láctico en propionato y también consume algunos de los productos de la fermentación ruminal que pueden inducir problemas de salud en la vaca. Un resumen de un reciente proyecto de investigación donde se empleó esta tecnología es presentado al final de este documento. El requerimiento de fibra efectiva adecuada en estas dietas no cambia, y es fundamental para una buena salud ruminal. Adicionalmente, se debe tener cuidado de no sobrellenar el rumen con altas cantidades de amonio y nitrógeno no amoniacal rápidamente disponibles. Cuando el rumen tiene un ambiente sano para los microorganismos que lo habitan, las tasas de crecimiento y la cantidad total de estos microorganismos se mejoran, lo cual resulta en una alta producción de los deseados Ácidos Grasos Volátiles y de proteína microbiana.

3. Los análisis de forrajes deben ser entendidos, exactos y realizados con frecuencia. El análisis de los forrajes es un punto crítico para poder balancear raciones bajo este esquema. Todos los forrajes requieren ser evaluados para determinar los niveles exactos y las características de los carbohidratos y la proteína que presentan. Esto requiere tener conocimiento acerca de la degradabilidad de la fibra en el rumen de los forrajes.

4. Las raciones deben ser monitoreadas. Las raciones deben evaluarse periódicamente para asegurar que se está haciendo un manejo adecuado del programa alimenticio. Junto con esto, la ingesta de materia seca de las vacas debe ser monitoreado y las raciones deben ser revisadas cada vez que haya cambios significativos en dicha ingesta o cuando ésta no sea adecuada para el nivel actual de producción de leche. El tamaño de la partícula de la ración debe ser revisado periódicamente.

Al implementarse un programa como éste, se debe tener un excelente manejo en la alimentación ya que cualquier falla puede hacer fracasar el programa. La experiencia demuestra que factores que pueden ser la causa de un pobre rendimiento del establo son: pobre calidad del forraje, contaminación de éstos por hongos y/o levaduras, granos con alta humedad, pobre calidad del agua, análisis incompleto de forrajes, cantidad de alimentación y mezclado incorrectos; poco espacio de comedero, y problemas con el confort de las vacas.

Resultados de la “Alimentación de Precisión”

Un proyecto recientemente completado por Sarah Dinh en el laboratorio de investigación de la USDA en Beltsville, MD, ha resaltado la diferencia en la excreción de N con varios niveles de proteína cruda en la ración.

La producción de leche de las diferentes raciones fue similar, así como los niveles de N en leche. Los resultados muestran que la vaca básicamente excreta el exceso de N.

Al analizar el estiércol de los establos donde se trabajó, se comprobó que los niveles de N en el estiércol disminuyen al disminuir los niveles de proteína en la ración.

La Universidad de Idaho realizó un estudio con el propósito de determinar más exactamente si cambios en la dieta resultan en bajos niveles de excreción de N y/o si se mejora la eficiencia del N en el animal. Se siguió el diseño del cuadrado latino, con tres grupos; el grupo control recibió una ración típica de Idaho, el segundo grupo recibió una ración muy densa en Carbohidratos No Fibrosos con el mismo nivel de proteína del grupo control (Alta Densidad de Energía) y un tercer grupo utilizó la tecnología del Programa Priority mencionada anteriormente, con un nivel más bajo de proteína cruda en la ración total. Las especificaciones de las tres dietas se muestran en la tabla 2 y los resultados en la tabla 3.

Tabla 1: Excreta de N con varios niveles de proteína y varios niveles de degradabilidad.

Dietas

Proteína Degradable

Bajo

Bajo

Alto

Alto

Proteína No Degradable en el rumen

Bajo

Alto

Bajo

Alto

Proteína Cruda %

16.7

18.2

19.8

20.8

Ingesta N g/día

531.9

640.5

639.0

709.3

N Orina g/día

169.7

243.0

250.9

299.2

N Heces g/día

147.9

194.4

155.9

170.5

N Leche g/día

168.0

170.0

160.0

168.6

Tabla 2: Comparación de raciones (Balanceado para 41 kg de leche, grasa 3.8% y 3.15% de proteína.

Ingrediente

Control

Programa Priority

Alta DE

MS, kgs

25

25

25

PC, %

17.9

15.8

18.0

PNDR, % PC

31.9

37.2

31.4

PDR,% PC

68.4

62.8

68.6

Forraje, % IMS

50.2

40.0

30.7

NEI, mcal/kg

1.65

1.78

1.83

FDA, % IMS

21.6

19.0

16.4

FDN, % IMS

32.3

28.9

25.3

CNF, % IMS

38.7

45.3

47.2

Almidón, % IMS

25.9

31.5

37.1

La ingesta de materia seca, la producción de leche y el pH ruminal permanecen sin cambio. El grupo usando el Programa Priority con un nivel bajo de proteína produjo 28% menos amonio ruminal y se incrementaron numéricamente los AGV ́s totales y el acetato. El nivel de propionato fue 28% más alto en este grupo y la relación acetato:propionato se mantuvo arriba de 2.5:1. Hubo también un incremento numérico en la síntesis de proteína microbiana estimada. El siguiente grupo de mediciones confirma la habilidad de afectar la excreta de N con este programa alimenticio. La ingesta de N fue reducida en 12% y tanto el N en orina y la pérdida de N en estiércol se redujo en 25%. Como se puede suponer, los niveles de Nitrógeno Ureico en Leche (NUL) fueron significativamente menores. Experiencias como éstas ayudan a confirmar la habilidad de la “Alimentación de Precisión” para reducir significativamente el impacto del nitrógeno excretado.

Experiencia práctica en el establo lechero

¿Pueden los establos comerciales mantener la producción de leche si reducen los niveles de N alimentados? Para responder esto, la siguiente tabla muestra los resultados de 9 establos en los que HF tuvo la oportunidad de trabajar con la “Alimentación de Precisión”. El tamaño del hato, las estrategias de manejo y los métodos de alimentación varían en cada uno de los establos y a su vez, el grupo representa los diferentes tipos de establos con los que se trabaja en el noreste de los Estados Unidos. Al momento de que estos datos fueron recabados, cada uno de estos estables tenía al menos un año utilizando el programa de Precisión y su producción láctea fue tan buena o mejor que el año previo.

La producción promedio en PA al momento de recolectar estos datos era de 27.7 kg/vaca, lo cual coloca a estos establos sobre el promedio. El mensaje para llevar a casa es que las vacas pueden rendir muy bien con raciones adecuadamente balanceadas y con niveles bajos de proteína.

Herramientas de monitoreo

Como en el caso de cualquier régimen de balanceo de raciones, los resultados requieren ser monitoreados para evaluar su efectividad, se tienen dos parámetros para su evaluación:

A. Nitrógeno Ureico en Leche (NUL).

Muchos expertos coinciden que los valores de NUL deben estar entre el rango de 10-14 en una ración balanceada apropiadamente. Los establos bajo la “Alimentación de Precisión” raramente llegan más allá del 12 y usualmente se encuentran en el rango de 8-10.

B. Eficiencia del Nitrógeno en Leche

(EFNL). EFNL sobre 30 significan muy buena utilización del N y metas posibles de lograr en casi todos los establos. Algunos establos pueden lograr niveles por encima de 35, mientras que los niveles menores a 25 muestran una gran necesidad de mejora. Obsérvese que todos los establos mostrados en la tabla anterior tienen un rango de eficiencia entre 30 y 35.

a) Impacto económico Hemos visto que las vacas pueden ser alimentadas con bajo nitrógeno, y con una ración apropiadamente balanceada, logrará niveles aceptables de leche y excretará menos N. Pero, ¿cuál es el costo para el productor? ¿Son viables económicamente estas raciones? Se puede creer que bajando la proteína se bajarán los costos, pero debemos tener en mente que necesitamos ajustar las fuentes de proteína y carbohidratos para mantener la ración balanceada. Los datos económicos del hato A de la tabla 2 fueron permitidos para su estudio y permitió a su vez, hacer la siguiente comparación que muestra los costos previos de la ración alta en proteína contra la ración actualmente usada bajo el esquema de “Alimentación de Precisión”. Detalles de la ración no se muestran en la tabla anterior, sin embargo, los costos calculados incluyen el costo de los aditivos agregados para ayudar a la vaca a manejar el incremento de Carbohidratos no Fibrosos en la ración (Programa Priority).

Tabla 3. Ingesta de Materia Seca, producción de leche, fermentación ruminal, pérdida urinaria de N, proteína microbiana, y emisión de amoniaco del estiércol1

Ración

Control

Programa Priority

P=

% Cambio

MS2, kg/día

24.8

24.5

0.76

Leche2, kg/día

33.2

32.3

0.046

pH del rumen

6.14a

6.0b

0.013

NH3 ruminal, mmol/L

7.4a

5.3b

<0.001

– 28%

Total AGV ́s (mmol/L)

89.5

93.7

0.75

+ 5%

Acetato

55.1

57.0

0.11

Propionato

17.9B

23.0A

0.006

+ 28%

Butirato

11.6

9.4

0.27

Acetato:Propionato

3.19

2.68

0.008

Proteína Microbiana estimadas4 g N/d

366

378

0.86

+ 3%

Proteína Microbiana estimada, g PC/d

2285

2365

0.86

+ 3.5%

Ingesta N, kg/día

0.598b

0.527a

0.002

– 12%

N Orina, kg/día

0.232a

0.175b

0.003

– 25%

Pérdida de amonio del estiércol4, g N

2.0

1.5

0.25

– 25%

NUL, mg/dl

16.8a

11.8b

<0.001

– 30%

NUP, mg/dl

18.5A

14.8B

0.093

20%

CMCasa

71.7

72.6

0.61

Xylanasa

34.5

36.4

0.44

Amilasa

106.5

134.5

0.30

1 Para pH ruminal y amonio n=180/170 (mediciones repetidas); para las demás variables n=17 2 Datos de IMS y producción de leche se tomaron de la semana 3 de cada periodo experimental. 3 Amonio N emitido acumuladamente en 15 días in vitro. 4 Síntesis de Proteína Microbiana estimada basada en la excreta urinaria de derivados de la purina. a,b,c Medias con diferentes letras difieren al nivel de P<0.05; A,B,C Medias con diferentes letras difieren al nivel de P<0.10.

DHIA Datos

Cliente

# Vacas

Leche (kgs)

150 días* Leche
CE

% Grasa

% Proteina

PC ración %

% ración CNF

Eficiencia del Nitrógeno en Leche (EFNL)

Programa de alimentación

A

260

36

38

3.7

3

15.4

40.6

31.3

1 Grp RTM

B

179

39.5

41

3.4

3

15.4

40.7

32

1 Grp RTM

C

50

37.2

43

3.9

3.2

16.6

38

31.6

RTM+suplem

D

41

39.5

44

4

3.1

15.5

42.5

34.1

RTM+suplem

E

51

40

43

3.7

3.1

15.9

40.5

33.6

1 Grp RTM

F

47

41

44

3.8

3.1

16.9

39.3

31.2

RTM+suplem

G

135

34.5

38

3.6

3.1

15.4

43.1

31.7

1 Grp RTM

H

49

39

39

3.5

3

16.2

42

32.4

RTM+suplem

I

61

40.5

42

3.2

3.1

16.2

42.3

32.8

RTM+suplem

* Producción/día esPerada a los 150 días en leche

225 Vacas 34 kg de Leche 614 kg BW 3.8% Grasa 3.1% Proteína

Ración Tradicional

Nueva Ración

Diferencia