El nitrógeno y el metano son los principales productos que se excretan al suelo y al aire en la producción de leche, y ambos provienen de la digestión y metabolización de los nutrientes que sigue a la ingestión de una ración.
El nitrógeno se excreta por la orina y heces, y el metano se emite directamente al aire.
Sobre sus efectos en los acuíferos y en el aire existe mucha información. En este artículo nos centraremos en revisar lo que debemos saber al respecto a la hora de formular una ración para vacuno lechero.
Para ello, nos basaremos en el sistema de racionamiento INRA (INRA, 2018), del cual hemos adaptado diferentes aplicaciones informáticas (www.remugants.cat).
Nitrógeno urinario
El N urinario proviene de la producción de leche (racionamiento alimenticio) y en un 20-30% es de origen endógeno. En la ración encontraremos las principales causas de variación del N urinario.
La cantidad de N urinario depende directamente del:
- Balance proteico ruminal (BPR)
- Contenido en proteína digestible de la ración (PDI)
- Nitrógeno endógeno
- Balance nitrogenado de la ración1
Supongamos una ración que contiene 172 g MNT/kg MS (materia nitrogenada total por kg de materia seca) y que la degradabilidad ruminal del nitrógeno de la misma es de 0,67 (el 67% se degrada en el rumen).
El nitrógeno urinario calculado es de 0,3138 g N/día/kg PV (peso vivo).
Si en la ración aumentamos el contenido de la materia nitrogenada a 190, el nitrógeno urinario pasa a 0,3164; y si la degradabilidad ruminal en lugar de ser 0,67 fuera de 0,70, el nitrógeno urinario sería 0,3178. Es decir, si la vaca pesa 650 kg, en el primer caso produciría 219 g N al día y en el último 222 g N.
Las raciones equilibradas deben producir entre 0,2 y 0,3 g N/día/kg PV.
Los ejemplos sirven para recalcar que la MNT de la ración final no debe variarse sin atender al equilibrio entre PDI y las aportaciones energéticas, por eso consideramos que una buena formulación debe atender a las restricciones digestivas y metabólicas de la producción de leche.
A más contenido de nitrógeno en la ración, mayores pérdidas por la orina, y si la degradabilidad de la materia nitrogenada de la ración es alta, también habrá más pérdidas en nitrógeno.
Nitrógeno fecal
La cantidad de N fecal es directamente proporcional a la materia seca ingerida (8,42 ± 2,02 g N/kg MSI).
Para poder calibrar mejor las raciones de manera que las deyecciones de N fecal sean mínimas, se recurre a la relación C/N (relación carbono/nitrógeno en las heces).
- Relación > 25: situación buena
- Relación entre 15-25: situación normal
- Relación < 25: situación mala, exceso de N en las heces
La cantidad de N en la relación se encuentra en el dividendo, por lo que a más N peor relación C/N.
La relación C/N depende de:
- Materia nitrogenada de la ración (a más materia nitrogenada, más N en heces, relación C/N menor)
- Proporción de concentrados en la ración (a más concentrados, más N en heces, relación C/N será menor)²
En el ejemplo anterior, para 172 g MNT/kg MS y una proporción de concentrados en la ración del 42%, la relación C/N sería de 17,36, que estaría dentro de la normalidad.
Si aumentamos el contenido a 190 g MNT, la relación C/N baja a 16,32 y si, en este caso, la proporción de concentrados aumenta al 60%, la relación baja a 15, en el límite de normalidad, es decir, empieza a haber exceso de N.
A mayor contenido de nitrógeno en la ración, mayores pérdidas por las heces, y si la proporción de concentrados es alta, se producirán más pérdidas.
Metano
La cantidad de metano depende de la materia orgánica digestible de la ración (MOD).
Para prever la cantidad de metano producida en una ración se recurre a la relación CH4/MOD (metano/materia orgánica digestible), la cual depende de:
- Nivel de ingestión (expresado como % PV )
- Proporción de concentrados en la ración
- Interacción digestiva entre nivel de ingestión y proporción de concentrados3
Si CH4/MOD > 43, la producción de metano es excesiva, y si se encuentra entre 25-43 se considera una producción normal.
Supongamos que tenemos una vaca de 650 kg con una producción de 30 litros, y unas necesidades energéticas de 20,46 UFL (Unidad Forrajera Leche), y proteicas de 2.139 g PDI. Su capacidad de ingestión es de 18,64 UE (Unidad Repleción).
Le suministramos (o bien pasta el propio animal) raigrás verde (hojas de primavera) como único alimento, ad libitum.
El animal consumiría 18,26 kg MS de raigrás, y con ello podría producir alrededor de 25 litros de leche, con un desequilibrio en proteína (se aportan 1.533 g PDI para unas necesidades de 1.879 g PDI).
La materia orgánica digestible (MOD) de la ración es de 643 g/kg MS, y el nivel de ingestión del 2,81 %.
La producción de metano/kg MOD es de 32,63, dentro de los límites de normalidad, y la producción de metano en g/día será de 383,31.
Nuestro objetivo es la producción de 30 litros diarios, por tanto, manteniendo el raigrás como único alimento forrajero, al plantear la ración al mínimo coste y, sobre todo, para cubrir con las necesidades del animal, la ración resultante es aquella que aporte 10,63 kg MS de raigrás y 10,64 kg de concentrados (mezcla).
En este caso, la MOD ha pasado de 643 g/kg MS a 653, y el nivel de ingestión de 2,81 a 3,27. La producción de metano/kg MOD ha pasado de 32,63 a 28,33, y la producción de metano ha aumentado de 383 a 393, si bien, claro está, que se ha aumentado la producción de leche en 5 litros (se pasaría de 15,32 g metano/litro de leche a 13,1).
En ambos casos estaríamos dentro de la normalidad.
Por último, veamos qué ocurre al formular una ración para una vaca en la semana 25 de lactación, produciendo 30 litros de leche.
Se calculó la ración dando el siguiente resultado: el animal ingiere 25,05 kg MS de los cuales el 58,83% provienen de los forrajes y el 41,17% de los concentrados (téngase en cuenta que es una ración para una sola vaca, ya en plena capacidad de ingestión, y no una ración para un conjunto):
La MOD es de 572,15 g/kg MS, el nivel de ingestión es del 3,85 %, la proporción de concentrado es del 0,41 % y la materia nitrogenada es de 171,90 g MNT/kg MS.
Con estos datos y otros cálculos, la relación C/N es normal (nitrógeno en heces) y el nitrógeno urinario es 0,3140, superior a la normalidad, por tanto, se produce un exceso de N hacia el medio ambiente.
Y para el metano, la relación CH4/MOD es de 28,78, que está dentro de la normalidad. La producción de metano por día sería de 412,50 g/vaca (o bien 13,75 g/litro, en otras unidades).
En este sentido, podemos observar que partíamos de una producción de 383 g/vaca/día (ración de pastoreo de raigrás), pasamos a 393 (ración 50:50 raigrás verde y concentrados) y llegamos a 412,50.
Es evidente que la ración influye a la hora de medir las emisiones, y hay muchas maneras de afrontar la temática.
En general, se tiende a pensar que es mejor una vaca de alta producción que dos de mediana, y puede ser cierto, todo dependerá del objetivo del análisis.
Lo que está claro es que el metano es producto de la digestión y metabolismo de la vaca, y siempre va a estar presente. Al final llegamos al entorno, a la densidad ganadera. La responsabilidad del ganadero, en principio, es suministrar raciones equilibradas a sus animales.
1N_urinario = 0,79 x BPR/6,25 + (PDI/6,25) x (1 – EfPDI) + N_urinario_ endógeno + N_urinario_no proteico_microbiano + 0,47 x Bal_nitrogenado
2C/N = 14,2 + 52,7 x EXP(-0,014 x MNT) – 3,76 x PCO
3CH4/MOD = 45,42 – 6,66 x NI + 0,75 x NI2 + 19,65 x PCO – 35,0 x PCO2 2,69 x NI x PCO
Para las tres fórmulas ver el documento http://www.remugants.cat/8/upload/racionamiento_vacas_lecheras.pdf
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