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— julio 2015
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NOTA DE TAPA
NITRÓGENO INCIERTO
La falta de información real sobre los niveles de producción que tienen los predios,
es preocupante, generalmente se sobreestima la producción anual de las praderas.
Una visión de manejo del Nitrógeno en praderas del Sur.
L
ograr producciones de leche por
hectárea a niveles económicamente
viables demanda el uso de especies de rápida respuesta de crecimiento, alto valor
nutritivo y un aumento en el uso de fertilizantes, especialmente nitrógeno, debido
al positivo efecto que éste tiene sobre
la productividad de la pradera. Una de
las consecuencias de esta intensificación
ha sido el elevado contenido de proteína
cruda en las praderas.
En este artículo se expone de manera
concisa el problema y se resume los
principales avances del trabajo que viene
realizando el Consorcio Lechero en este
tema, a través del vínculo permanente
con asesores de entidades de investigación. Por otra parte, también se presenta
la acción de investigadores y asesores de
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lecherías para conocer cuál es su visión
y qué están haciendo respecto del tema.
Entendiendo el desafío
El nitrógeno (N) forma parte de las proteínas, nutriente esencial para la sobrevivencia y productividad de las vacas lecheras. Los requerimientos de proteína
se expresan de diversas maneras, siendo
la más conocida el término de proteína
cruda, el cual se obtiene a partir de la
determinación del contenido de N de
un alimento multiplicado por un factor
(6,25). De este modo, todo el N contenido
en un alimento, sea de origen proteico o
no proteico se expresa en términos de
proteína cruda.
“El principal problema del exceso de
proteína es la baja eficiencia con que las
vacas utilizan el nitrógeno”, señala el Dr,
Juan Pablo Keim, académico del Instituto
de Producción Animal de la Universidad
Austral de Chile. Los requerimientos de
proteína cruda en vacas lecheras oscilan
entre 14–20% dependiendo del tipo de
animal, nivel productivo, etapa de lactancia y sistema de alimentación. Todo el
nitrógeno ingerido sobre los requerimientos, es excretado. En condiciones de pastoreo, que son donde se inserta la mayor
producción de leche en Chile, sólo entre
el 25–27% del N que ingieren las vacas es
destinado en la producción de la leche y
el restante es eliminado, principalmente
por la orina (75% del total ingerido). Esta
excreción aumenta de manera lineal en la
medida que aumenta el consumo de N.
Se ha calculado que la cantidad de N pre-
sente en un parche de orina puede ser el
equivalente a 800 kg N/ha/año.
Nuestros datos muestran que el contenido de proteína cruda puede representar más de un 30% de la materia seca
en algunas épocas del año (Ver Cuadro
1). Esto tiene diversas consecuencias que
van desde desbalances nutricionales y
cambios en la composición de la leche,
hasta en casos extremos, la muerte por
intoxicación con nitratos.
“Conocer qué ocurre bajo nuestras condiciones, es de suma importancia, por las
consecuencias que el exceso de proteína
tiene sobre la salud y nutrición de las vacas lecheras, afectando la rentabilidad del
negocio y, por las especiales condiciones
de suelo y clima del Sur de Chile, que determinan una dinámica particular de este
nutriente. Es por ello que es importante
continuar avanzando en iniciativas como
ésta que realizamos en conjunto con la
Universidad Austral de Chile con el fin de
ofrecer información de calidad y herramientas prácticas de manejo para nuestros agricultores”, resume Pablo Loaiza,
jefe de Extensión del Consorcio Lechero.
Este tema se enmarca dentro de nuestros desafíos de aumentar el consumo
de forraje intrapredial y el aumento de la
fertilidad del suelo, ambos priorizados en
el Plan de Acción 2014-2017 del Consorcio Lechero, que resume, evalúa y define
tareas para la cadena láctea.
Las consecuencias
Existe una serie de problemas que se generan debido a estos excesos de nitrógeno.
Disminución del consumo: Praderas altas
en proteína cruda muestran una disminución del consumo e incluso rechazo de
pradera por los animales, asociado a una
menor palatabilidad debido al bajo contenido de azúcar y exceso de nitrógeno. Por
otro lado, se postula que este comportamiento estaría asociado a un mecanismo
para prevenir una potencial intoxicación.
Aumento de los niveles de urea en leche:
el aumento de los niveles de urea en leche
sobre los 350 mg/L puede ser indicativo
de un consumo excesivo de proteína cruda. Esto ocurre principalmente durante
los meses de otoño e inicio de primavera.
Baja en la producción de leche: Esto está
asociado a el gasto energético que significa para la vaca eliminar el exceso de N
de sus sistema mediante la conversión
a urea, para ser luego excretada por la
orina, pudiendo representar una baja de
1 -2 litros de leche al día.
Toxicidad por amonio: Ocurre debido a la
CUADRO 1. EL CONTENIDO DE PROTEÍNA AZÚCARES EN LA PRADERA
VARÍA A LO LARGO DEL AÑO
Estación
Otoño
(abril-mayo)
Proteína cruda
Rango Carbohidratos solubles
(%MS)
(%MS)
21%(16-30)
14%
Rango (8-20)
Prim. Temporada 24%(17-31)
(agosto-septiembre)
10%
(7,5-13)
Primavera
(noviembre)
16%
(9,4-21)
18%(12-25)
FUENTE: Economía Láctea.
CUADRO 2. BALANCE DE NITRÓGENO EN SISTEMAS PASTORILES
Balance de nitrógeno
Aporte estimado en praderas (kg N ha-1 año-1)
Ingresos de N al sistema
Mineralización de la materia orgánica del suelo 250-300
Lluvia 3-5
Fijación biológica de N (FBN)
30-90
Fer@lización orgánica o inorgánica
30-250
Suplementos 70-150
Reciclaje (orina, fecas, plantas muertas)
50-150
Total ingresos
433-945
Salidas de N del sistema
Requerimiento de las planta (12-14 t MS ha-1)&420-560
Producto animal (leche)
45-62
Lixiviación
5-90*
Vola@lización (hasta 30% fer@lización)
2-75
Total salidas
470-787
& Requerimiento máximo en sectores manejados bajo corte
* Praderas en pastoreo con altas cargas animales y dosis de fer@lización nitrogenada invernal
Fuente: Alfaro y Lobos, 2012
CUADRO 3. PÉRDIDAS DE NITRÓGENO EN PRADERAS FERTILIZADAS
EN EL SUR DE CHILE.
Vía de pérdida de nitrógeno
Pérdida
Volatilización de amoniaco desde urea (% N aplicado)
Pérdida de N en aplicaciones de 100 kg N ha-1
hasta 30%
Lixiviación de N (kg N ha-1)
Pradera cortada (aplicaciones de hasta 100 kg N ha-1)
3-5
Sistemas de producción de carne (bajo uso de N, pastoreo intensivo) Hasta 70
Sistemas de producción de leche (100-200 kg N ha-1 año-1)
10-90
Desnitrificación
Proporción del N aplicado, urea
<0,5%
Proporción del N total aplicado, purín
0,5-0,7%
Fuente: Alfaro y Lobos, 2012
acumulación de gas amonio en el rumen
debido a la incapacidad de los microorganismos de utilizarlo por falta de energía.
En ocasiones puede producirse una alcalosis, pudiendo percibirse un olor a amonio
en los patios de espera o alimentación.
Intoxicación por nitritos: Se registra en casos extremos cuando vacas hambrientas
consumen forraje con alta concentración
de nitratos (praderas tiernas o cultivos
acumuladores como la avena). La muerte
del animal se produce debido a que los
nitratos se transforman en nitritos en el
rumen, transformando la hemoglobina
en metahemoglobina, impidiendo así el
transporte de oxígeno en la sangre. Nuestros resultados muestran que la acumulación de nitratos aumenta de manera
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NOTA DE TAPA
FIGURA 1. EN OTOÑO E INICIO DE LA PRIMAVERA LOS NITRATOS AUMENTAN DE
MANERA SIGNIFICATIVA EN LA PRADERA CON PROTEÍNAS SOBRE EL 25% MS.
Fuente: Loaiza et al., (2013)
FIGURA 2. DURANTE EL OTOÑO E INICIO DE PRIMAVERA,PASTOREOS MENOS
FRECUENTES (3 HOJAS) Y MENORES DOSIS DE NITRÓGENO
1. Disminuyen el contenido proteína cruda y nitratos en la pradera
2. Mejoran el balance carbohidrato - proteína,disminuyendo el riesgo
de problemas
FIGURA 3. UNA PRADERA CON MAYOR RELACIÓN CARBOHIDRATO:
PROTEÍNASIGNIFICA
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exponencial en praderas a partir de un
25% de proteína cruda y que rotaciones
rápidas en otoño combinadas con altas
dosis de nitrogeno promueven niveles
tóxicos (0,5- 0,7% MS) de nitratos. (Ver
Figura 1).
Medidas prácticas para reducir
el exceso de proteína en praderas
Una de la vía más conocidas y estudiadas
para manejar el exceso de proteína, es
la suplementación energética. Sin embargo, nuestro estudio mostró que también a partir del manejo de la pradera es
posible mejorar la eficiencia de uso del
nitrógeno en las vacas lecheras.
Reducir la dosis total de nitrógeno: los resultados muestran que la aplicación de
dosis de fertilizantes sobre las 150 kg N/
ha/año, no representan un significativo
incremento en el rendimiento de materia
seca, ni la utilización de la pradera, sin
embargo, provocan problemas de exceso de proteína, especialmente en Otoño
(Abril- Mayo) y Primavera Temprana
(Agosto- Septiembre).
A juicio del equipo técnico de Barenbrug
Chile, quienes nos compartieron su experiencia en terreno para la realización
de este artículo, el problema más grave
relacionado con el exceso de N es la falta
de información real sobre los niveles de
producción que tienen los predios, donde
generalmente se sobreestima la producción anual de las praderas. Por lo tanto,
los cálculos de mantención en base a nitrógeno no son las reales, y esto afecta
directamente en un exceso de nitrógeno
en la pradera, que no es aprovechado.
“Hay que considerar una dosis de nitrógeno según las tasas de crecimiento durante los diferentes períodos que presenta
una pradera, como por ejemplo la dosis
de nitrógeno en activo crecimiento primaveral, no corresponden a la misma que
en la época estival, esto debido a que las
tasas de crecimiento son menores, por lo
tanto el requerimiento de este nutriente
es menor”, explicaron.
Otro aspecto que destacaron, es que no
siempre se toma en consideración es el
aporte de nitrógeno vía la aplicación de
purines. “Estudios realizados por INIA
Remehue entregan valores promedio de
nitrógeno total de 2 kg N/1000 litros de
purín. Si lo llevamos a un ejemplo, donde
aplicamos un volumen de 50.000 litros/
ha, tenemos un aporte de 100 kg N/ha.
Aumentar la parcialización: los resulta-
dos muestran que 5 a 6 parcializaciones
de no más de 30 kg de N/ha, disminuyen
del contenido de proteína cruda y aumentan el contenido de azúcares en la planta
en el pastoreo siguiente, otorgándole un
mejor balance. (Ver Figura).
Reducir la frecuencia de pastoreo (rotaciones más largas): Disminuir la frecuencia
de pastoreo de 2 a 3 hojas en praderas de
ballica perenne disminuye el contenido de
proteína y aumenta contenido de azúcares en la pradera, reduciendo el riesgo de
problemas en las vacas. (Ver Figura 3)
Durante el período de Mayo a Septiembre es conveniente entrar a pastorear
con el mayor número de hojas posible,
evitando que la pradera se deteriore.
En la primavera, la entrada al potrero debiera tender hacia las 3 hojas, teniendo en
cuanta que es necesario evitar la pérdida
de macollos por efecto del cierre de la
canopia. En el caso de que esto ocurra,
nunca se debiera entrar a pastorear antes
de las dos hojas vivas por macollo.
FIGURA 4. DURANTE LA PRIMAVERA, APLICACIONES DE NITRÓGENO EN MENOR
DOSIS Y MÁS FRECUENTES MEJORAN EL BALANCE NUTRITIVO DE LA PRADERA
EN ELSIGUIENTE PASTOREO
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NOTA DE TAPA
Aparte de estas herramientas de manejo,
existen otras como:
Uso de fertilizantes de liberación lenta: se
ha comprobado efectos positivos sobre
las pérdidas de N por lixiviación y volatilización, aumentando la eficiencia de
uso del N y promoviendo mayores rendimientos de materia seca, que sólo han
alcanzado el 10%, por lo cual su uso debe
ser evaluado económicamente.
Uso de variedades de ballicas altas en
azúcar: El mayor contenido de azúcares
de estos cultivares mejora balance nutricional de la pradera, sin embargo, no se
ha observado diferencias consistentes del
contenido de azúcar de estos cultivares,
con respecto a un cultivar normal bajo las
condiciones ambientales del Sur de Chile.
La visión de los investigadores
Debido a que la mejora de la eficiencia
de uso del N es un trabajo continuo, quisimos conocer qué están haciendo los
investigadores respecto de este tema.
El rol clave del suelo. “En los suelos del
Sur de Chile, el principal aporte de nitrógeno proviene de la mineralización de la
materia orgánica”, señala la Dra Marta
Alfaro, investigadora de INIA Remehue.
En muchos casos, este ingreso representa cerca del 60% del aporte del N total
que recibe la pradera. El problema es que
este aporte es pocas veces considerado
al momento de estimar la fertilización
nitrogenada necesaria a aplicar. (Ver
Cuadro 2). De esta manera, un sistema
de producción de leche desarrollado en
suelos sin restricción de fertilidad puede
recibir un aporte de N superior al demandado, en especial cuando se considera
que en el caso del pastoreo en donde
existe un gran reciclaje de N a través de
la orina, concluye la Dra. Alfaro.
A juicio de la investigadora, otro aspecto
importante a considerar son las pérdidas
por lixiviación de nitrógeno. “Debido a su
naturaleza altamente móvil, el N es uno
de los nutrientes con mayor riesgo de
pérdida por esta vía, en particular en la
forma de nitrato. Este fenómeno ocurre
cuando existe disponibilidad de nitrato y
exceso de agua en el suelo.
A pesar de que en nuestra zona, existe
exceso de agua en el suelo desde el mes
de Abril y hasta el mes de Septiembre,
existe una baja disponibilidad de N en el
suelo, por lo cual los resultados de trabajos realizados por INIA Remehue indican
que cuando el manejo de fertilización
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nitrogenada se realiza adecuadamente,
las pérdidas por esta vía son bajas (Cuadro 3). Por otro lado, cuando se realizan
fertilizaciones tempranas en primavera
-cuando ésta es lluviosa (Agosto-Septiembre)- resultan en una mayor pérdida
de lixiviación en relación a años con primaveras normales, debido a la pérdida
no sólo del N aplicado como fertilizante
sino también a aquél aportado vía mineralización del suelo. Así, las pérdidas de
este periodo pueden alcanzar al 60% del
total de un año.
Actualmente, la Dra. Marta Alfaro con
el apoyo del Fondo para la Innovación y
Competitividad (FIC) de la Región de Los
Lagos, lidera un grupo de investigación
que se encuentra trabajando en una herramienta que permita estimar el aporte
del N del suelo en praderas permanentes.
“Esto permitiría a los agricultores en el futuro contar con una herramienta práctica
con la finalidad de focalizar y acotar la aplicación de fertilizantes externos.”, cuenta.
Combinando especies forrajeras
Otra arista para resolver el problema es
liderada por el Dr. Juan Keim, en donde
buscan mejorar la eficiencia de uso del N
a través de la combinación de distintas
especies forrajeras. “Evaluamos praderas
con distinta composición botánica. Los resultados nos muestran que, bajo nuestras
condiciones todas las praderas evaluadas
resultaron con elevados contenidos de
proteína de alta degradabilidad, sin embargo, cuando las sometimos a las condiciones del rumen simuladas en el laboratorio,
vimos que hay algunas praderas en que las
bacterias del rumen podían capturar más
nitrógeno como proteína microbiana, lo
cual fue asociado a mayor concentración
de azúcares o carbohidratos solubles en
estas especies lo cual mejora el balance
nutricional de la pradera
A juicio del investigador, desde un punto
de vista de sistema productivo, el principal problema del exceso de nitrógeno
se relaciona con el impacto sobre el medio ambiente: “Todo el nitrógeno que no
aprovecha el animal, lo elimina por la
orina. Esta se evapora como gas efecto
invernadero o a los cursos de agua, contaminando las napas freáticas”.
Mirando el problema con cautela
“Si bien es cierto que existe una serie de
otros problemas asociados, pienso que
a veces se le atribuye muchas cosas al
exceso de nitrógeno, que no están claramente demostradas, por lo que pueden
como no pueden ser”, explica. Un ejemplo
de esto es la visión sobre si ciertos problemas reproductivos en Chile pudieran
atribuirse al alto contenido de nitrógeno
en la dieta, pero no se sabe si es por eso
o debido a otros factores como por ejemplo la condición corporal de las vacas al
momento del parto; manejos adecuado
de preparto; una mala detección de celo,
dietas inapropiados a inicios de lactancia,
entre otros. O los altos niveles de urea
en leche, que tienen como factor principal el contenido de proteína en la dieta,
pero que también se ha demostrado que
no es el único factor que está afectando
este parámetro, por lo cual sin quitarle la
importancia que tiene, hace un llamado a
mirar las cosas con cautela y no generar
una sobrealarma en torno al tema.
La idea en síntesis
El alto contenido de proteína de praderas en determinadas épocas del año
tiene consecuencias negativas sobre la
nutrición, y salud de las vacas lecheras en
pastoreo, además de negativos efectos
sobre el ambiente.
La reducción de la frecuencia de pastoreo
(rotaciones más largas), en combinación
con disminuir de la dosis de fertilizante
nitrogenado y un aumento en la parcialización, son medidas de manejo efectivas que
logran reducir el contenido de proteína y
aumentar el contenido de azúcares mejorando el balance nutricional de la pradera y
mejorando la eficiencia de uso del nitrógeno en vacas lecheras. La magnitud de esta
mejora dependerá de la época del año.
Ninguna herramienta ni dato estadístico
reemplaza al monitoreo semanal de la
pradera. Contar con datos confiables de
tasa de crecimiento, realizar análisis de
calidad nutritiva y registrar el comportamiento de la pradera, nos permitirá tomar
mejores decisiones y ser más eficientes.
Pablo Loaiza
Ingeniero Agrónomo
Dr. Cs. Agr,
Departamento de extensión
Consorcio Lechero