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Estrategias nutricionales para el control de la emisión de metano en rumiantes Emilio M. Ungerfeld
Estrategias nutricionales para el control de la emisión de metano en
rumiantes
Emilio M. Ungerfeld
Emisión de metano en rumiantes
• Producción de metano en el rumen
• Importancia ambiental y productiva
• Estrategias de control
• Criterios de evaluación
• Consideraciones finales
celulosa, almidón
glucosa AGV
Animal:
energía, C, glucosa gases:
CO2
CH4
Metabolismo ruminal de los carbohidratos
CH4 CO2 atmósfera:
Animal Metano (litros/día)
Vacuno 100 – 600
Ovino 20 – 50
Cabra 20
Búfalos 200
Caballos 70
Camellos 220
Cerdos 5
Humanos 0.2
adaptado de Johnson et al. (1991) y Eckard et al. (2010)
Producción de metano de distintos animales
Emisión de metano en rumiantes
• Producción de metano en el rumen
• Importancia ambiental y productiva
• Estrategias de control
• Criterios de evaluación
• Consideraciones finales
adaptado de World Nuclear Association (2008)
Gas
Concentración (ppm)
Fuentes
Potencial de calentamiento
por mol (CO2 = 1)
Importancia en el total
(%) 1800 2000
Dióxido de carbono (CO2)
280
370
combustibles fósiles,
deforestación
1
60
Metano (CH4)
0.75
1.75
rumiantes, arroz, gas
natural
21
20
Oxido de nitrógeno (N2O)
0.275
0.310
suelo (fertilizantes, deyecciones)
310
6
Otros 14
Principales gases de efecto invernadero
Emisión de gases de efecto invernadero por sector en Chile
González y Martino (2005)
Agricultura
Ganadería
Otras actividades
13%
12%
72%
Animal kg Volumen metano
(litros/día)
Energía metano
(MJ/día)
Consumo energía (kJ/día)
Días de pastoreo
perdidos por aňo
Oveja adulta
48 42 – 54 1.5 – 2.0 13.0 43 – 55
Novillo 470 200 – 380 7.6 – 13.6 83 33 – 60
Vaca lechera
550 380 – 600 13.6 – 22.1
203 25 – 40
El metano como pérdida energética
adaptado de Eckard et al. (2010) Livestock Sci. 130, 47-56
• Metano: 2 – 12 % energía bruta
• Efecto ambiental
• Mercados
interés en ↓ metano
⇒
González, S. 2011. Tierra Adentro 93, 66-71.
NZ Agricultural Greenhouse Gas Research Centre
2008 US Dairy Summit
http://www.usdairy.com/Sustainability/GHGReduction/Projects/Pages/CowoftheFuture.aspx
Emisión de metano en rumiantes
• Producción de metano en el rumen
• Importancia ambiental y productiva
• Estrategias de control
• Criterios de evaluación
• Consideraciones finales
Estrategias de control
• Alimentación
• Aditivos químicos
• Aditivos microbianos
• Extractos de plantas/aceites esenciales/otros
• Genética
• Inmunización
• Bacteriocinas
• Bacteriófagos
• Oxidación
• Concentrados
• Grasas y aceites
• Saponinas
Concentrados vs. forrajes: < metano/kg producto:
< acetato/propionato
< pH ruminal
> productividad (dilución mantenimiento):
Capper et al. (2009)
Costos/disponibilidad
pH ruminal
Composición de la leche
Combustibles fósiles/fertilizantes
=> CO2, N2O
> metano de estiércol
Limitaciones del uso de concentrados
Incremento en concentrados
• < CH4/kg producto • > emisión CO2 de combustibles fósiles
• > emisión N2O fertilizantes
• > emisión CH4 estiércol
• Secuestro de C?
Balance??
• Genética
• Otras prácticas de intensificación
• Producción del grano
• Transporte de grano e insumos
• etc
=> modelación individual de cada sistema
CO2-eq = CO2 + 21 x CH4 + 306 x N2O
Estrategias nutricionales de control
• Concentrados
• Grasas y aceites
• Saponinas
Grasas y aceites
• Efecto moderado (10-25%)
• Mecanismos:
– < consumo
– < digestibilidad
– < MO fermentable
– Inhibición metanógenos
– Inhibición protozoarios
– Biohidrogenación (menor)
• Factores:
– Nivel de adición
– Grado de insaturación y largo de cadena
– Forma (aceites vs. semillas enteras)
Grasas y aceites
• Limitaciones:
– < consumo
– < digestibilidad fibra
– < grasa en leche
– Costo
• Máximo 6-7% EE total en MS dieta
• Alternativa: semillas oleaginosas con tratamiento mínimo
• Afectan menos el consumo y la digestibilidad
Estrategias nutricionales de control
• Concentrados
• Grasas y aceites
• Saponinas
Saponinas
– Efecto indirecto
– Antiprotozoarios
– Efectos in vivo variables: dosis de suplemento, contenido y tipo de saponinas
Quillaja saponaria (quillay)
Control Yucca schidigera
Quillaja saponaria
CH4 (l/d) 38.8 32.6 34.6
Protozoarios (105/ml) 16.0 15.0 14.0
Efectos de saponinas en producción de metano en ovinos (Pen et al., 2007)
Control Yucca schidigera
Quillaja saponaria
Leche (kg/d) 30.5 31.0 30.3
CH4 (l/d) 584 582 539
Protozoarios (105/ml) 6.15 6.17 6.13
Efecto de saponinas en producción de metano en vacas lecheras (Holtshausen et al., 2009)
Emisión de metano en rumiantes
• Producción de metano en el rumen
• Importancia ambiental y productiva
• Estrategias de control
• Criterios de evaluación
• Consideraciones finales
Criterios de evaluación
– Efectividad
– Efectos secundarios en rumen
– Efectos post-ruminales, productividad,
composición de productos
– Toxicidad/acumulación en productos
– Costo
– Mercados
Emisión de metano en rumiantes
• Producción de metano en el rumen
• Importancia ambiental y productiva
• Estrategias de control
• Criterios de evaluación
• Consideraciones finales
Consideraciones finales
• Evaluación holística de consecuencias en cambio climático: animal, efectos dentro del predio, efectos fuera del predio:
CO2-eq = CO2 + 21 x CH4 + 306 x N2O
• Evaluación local/individual: crear, adaptar, mejorar modelos
• Estrategias incrementales. Evaluación de interacciones
