Producción sostenible de leche de vaca mediante pastoreo y cultivos forrajeros obtenidos con fertilización orgánica

  1. Jiménez Calderón, José Daniel
Dirigida por:
  1. Fernando Vicente Mainar Director/a
  2. Adela Martínez Fernández Director/a

Universidad de defensa: Universidad de Zaragoza

Fecha de defensa: 17 de julio de 2017

Tribunal:
  1. Ana Belén Soldado Cabezuelo Presidenta
  2. Antonio de Vega García Secretario/a
  3. Gonzalo Flores Calvete Vocal

Tipo: Tesis

Teseo: 478874 DIALNET

Resumen

En las últimas décadas se ha experimentado un importante incremento en la producción y el consumo de productos de origen animal a nivel mundial, tendencia de la que no se escapa la producción de leche de vaca. Mientras que en los países en desarrollo ha habido un aumento en el número de vacas destinadas a la producción de leche, en los países desarrollados los niveles de consumo se han mantenido relativamente estables. La producción lechera ha evolucionado hacia la intensificación, manteniendo los niveles de producción con un menor número de animales, debido a un aumento en la productividad de los mismos. Al mismo tiempo, en los países desarrollados hay gran interés por parte de la sociedad en que la producción de alimentos sea respetuosa con el medio ambiente y ofrezca productos de calidad, que contribuyan a mejorar la salud de los consumidores. Es necesario satisfacer estas preocupaciones de la sociedad y mantener al mismo tiempo la sostenibilidad económica de los propios productores. Precisamente, en los últimos años se ha producido una pérdida de rentabilidad económica en las explotaciones de los sectores ganaderos, en general, y del vacuno lechero, en particular, debida a los elevados precios de los cereales para la alimentación del ganado, haciendo necesaria la búsqueda de nuevas estrategias de producción y alimentación con las que hacer frente a estos retos actuales. La mayoría de las explotaciones de vacuno lechero situadas en regiones templado-húmedas basan sus sistemas de alimentación en el empleo de forrajes, mayoritariamente conservados (henos o ensilados). Entre estas regiones se encuentra la Cornisa Cantábrica, cuyo sector productor de leche de vaca es de gran importancia, ya que el 60% de la producción nacional tiene ahí su origen. En el presente trabajo de Tesis se llevaron a cabo tres bloques de experimentos desarrollados en la Unidad de Leche del Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario (SERIDA) de Asturias, con el objetivo principal de lograr un sistema de producción de leche de vaca más sostenible adaptado a las condiciones de la Cornisa Cantábrica, donde se conjuguen buenos niveles de producción de leche, con una mejora en la calidad de la misma, por medio del uso de forrajes de alto valor nutritivo medioambientalmente sostenibles, complementados con pastoreo y reduciendo el aporte de concentrado para una mayor sostenibilidad económica. El primero de ellos tuvo una base agronómica para el estudio de una rotación de cultivos anual alternativa a la utilizada habitualmente con la que producir forrajes para alimentar al ganado. Se realizó durante tres años agronómicos sucesivos (desde el año 2011-2012 hasta el 2013-2014) en dos parcelas colindantes de la finca experimental del SERIDA. Se evaluaron dos rotaciones anuales de cultivo en función de sus rendimientos productivos y de calidad nutritiva y sus efectos en el perfil del suelo. El cultivo de invierno en la primera rotación fue raigrás italiano (RI) en condiciones de manejo convencional (C), mientras que en la segunda rotación fue una asociación de haba y colza forrajeras (HC) con un manejo alternativo (A). El cultivo de verano fue maíz forrajero en ambas rotaciones manejado con el mismo criterio que el forraje de invierno precedente. Los manejos consistieron en la aplicación de abonado de síntesis y empleo de herbicidas en la parcela convencional y abonado orgánico (purín y estiércol del propio rebaño) y reducción de la dosis de herbicida en la parcela con manejo alternativo. Las producciones forrajeras fueron superiores en el HC que en el RI (6,60 vs. 5,22 t de MS/ha, respectivamente; P < 0,001), mientras que no se encontraron diferencias según el tipo de manejo en las producciones de maíz forrajero (11,43 t de MS/ha de promedio). Al considerar la rotación completa, el manejo A fue más productivo que el C (18,91 vs. 15,76 t de MS/ha, respectivamente; P < 0,05). El crecimiento de flora arvense fue superior en el manejo C que en el A (1,42 vs. 0,72 t de MS/ha, respectivamente; P < 0,05), a pesar de emplear en aquel el doble de dosis de herbicida. El cultivo HC presentó mayor contenido en proteína bruta (PB), fibras neutro y ácido detergente (FND y FAD) y menor digestibilidad de la materia orgánica (DMO) y aporte energético que el cultivo RI. La principal diferencia en el valor nutritivo de los cultivos de verano fue que el cultivo de maíz con manejo alternativo (MA) mostró mayor contenido en almidón que el cultivo de maíz con manejo convencional (MC) (P < 0,05). En el cómputo global, la rotación con manejo A tuvo un mayor rendimiento en la producción de proteína que la de manejo C (1.924 vs. 1.267 kg de PB/ha, respectivamente; P < 0,001), mientras que no se encontraron diferencias en los rendimientos productivos de materia orgánica digestible ni de energía. La evolución del perfil del suelo durante los tres años de estudio en ambas parcelas reflejó que el manejo A indujo suelos más saludables que el manejo C. El segundo grupo de experimentos incluyó dos ensayos de alimentación in vivo para la evaluación de dos tratamientos basados en el suministro de una ración parcial mezclada (PMR), formulada principalmente con los ensilados de maíz obtenidos a partir de los cultivos de verano según manejo convencional o alternativo. La finalidad de este ensayo era evaluar los posibles efectos que el tipo de abonado de las parcelas tiene sobre la calidad nutritiva del forraje y su repercusión sobre la producción y composición de la leche. Los ensayos se realizaron siguiendo un diseño cross-over con dos periodos experimentales de 21 días cada uno (14 de adaptación y 7 de muestreos y mediciones). Se utilizaron 10 vacas Holstein en producción distribuidas en dos grupos de cinco animales cada uno. Además de las PMR mencionadas, las vacas recibían en la estabulación un pienso suplementario en el momento de ser ordeñadas y tenían acceso diario a praderas para pastoreo. No se observaron diferencias en las ingestiones de PMR ni de pienso suplementario, mientras que el consumo de pasto fue superior con el tratamiento MC que con el MA (14,53 vs. 11,93 kg de MS/día por vaca, respectivamente; P < 0,05). Los tratamientos no afectaron a la producción ni a la composición de la leche. El perfil de ácidos grasos (AG) reflejó mayor cantidad de AG poliinsaturados (AGPI) en el tratamiento MC que en el MA (2,18 vs. 1,84 g/100 g de AG, respectivamente; P < 0,05), principalmente por las diferencias encontradas en los contenidos de los ácidos ruménico (CLA) y α-linolénico. Esto se reflejó en una ratio n-6/n-3 más baja con el tratamiento MC, aunque no fue suficiente para tener efecto sobre los índices dietéticos de riesgo cardiovascular (índices de aterogenicidad y trombogenicidad). Las emisiones de CH4 entérico estimadas fueron superiores con el tratamiento MC que con el tratamiento MA (26,92 vs. 24,57 MJ de CH4/día, respectivamente; P < 0,05). En el tercer bloque de ensayos se realizaron tres experimentos in vivo para evaluar un forraje de invierno alternativo al raigrás italiano siguiendo un diseño y manejo similar a los experimentos del bloque anterior. Se evaluaron dos PMR que tenían como ingrediente principal los ensilados obtenidos con los cultivos de invierno (RI y HC), con la finalidad de comparar los efectos del tipo de forraje incluido en la ración sobre la ingestión de materia seca, producción y calidad de la leche. La ingestión de PMR fue mayor en el tratamiento RI respecto al tratamiento HC (10,80 vs. 8,81 kg de MS/día por vaca, respectivamente; P < 0,05), no encontrándose diferencias en los consumos del resto de componentes de la dieta. La producción láctea y el contenidos de proteína en leche fueron superiores con el tratamiento RI, mientras que con el tratamiento HC se obtuvo un mayor contenido de urea en leche que con el tratamiento RI (327 vs. 240 mg/L, respectivamente; P < 0,001). En el perfil de AG de la leche, no se observaron diferencias en el contenido de CLA ni de AGPI, pero sí se observó un mayor contenido de AG monoinsaturados (AGMI) con el tratamiento HC que con el RI (23,72 vs. 21,19 g/100 g de AG; P < 0,01) debido a una mayor actividad de la enzima Δ-9 desaturasa. Como consecuencia, los índices de aterogenicidad y trombogenicidad fueron casi un punto más bajos, y, por tanto, más beneficiosos para la salud, con el tratamiento HC que con el tratamiento RI. No se encontraron diferencias en las emisiones de CH4 entérico. El manejo alternativo de las parcelas para la producción de forraje y el cultivo de HC en sustitución del RI como cultivo de invierno de la rotación anual ofrecen unos mejores rendimientos agronómicos en cuanto a producción de MS y proteína, tanto en el propio cultivo de invierno como en la rotación anual completa, con amplios beneficios sobre el perfil y salud del suelo. Puede ser una alternativa viable como estrategia de alimentación basada en el suministro de PMR complementada con pastoreo. Aunque esta estrategia de alimentación con HC disminuye la producción de leche y eleva el contenido de urea de la misma, ofrece la posibilidad de producir leche con un perfil de AG más saludable desde el punto de vista de la nutrición humana. Resumen de la Bibliografía: - Chilliard Y., Glasser F., Ferlay A., Bernard L., Rouel J. y Doreau M. (2007). Diet, rumen biohydrogenation and nutritional quality of cow and goat milk fat. European Journal of Lipid Science and Technology. 109: 828-855. - Dewhurst R. J., Shingfield K. J., Lee M. R. F. y Scollan N. D. (2006). Increasing the concentrations of beneficial polyunsaturated fatty acids in milk produced by dairy cows in high-forage systems. Animal Feed Science and Technology. 131. 168-206. - Huhtanen P., Hetta M. y Swensson C. (2011). Evaluation of canola meal as a protein supplement for dairy cows: A review and a meta-analysis. Canadian Journal of Animal Science. 91: 529-543. - Kliem K. E. y Shingfield K. J. (2016). Manipulation of milk fatty acid composition in lactating cows: Opportunities and challenges. European Journal of Lipid Science and Technology. DOI: 10.1002/ejlt.201400543. - Macoon B., Sollenberger L. E., Moore J. E., Staples C. R., Fike J. H. y Portier K. M. (2003). Comparison of three techniques for estimating the forage intake of lactating dairy cows on pasture. Journal of Animal Science. 81: 2357-2366. - Martínez-Fernández A. y Argamentería-Gutiérrez A. (2013). Recomendaciones para la fertilización de praderas y cultivos forrajeros anuales en zonas templado-húmedas. AFRIGA. 102: 100-110. - Martínez-Fernández A., Benaouda M., Prospero F. y Vicente F. (2013). Comportamiento agronómico de la asociación forrajera haba-colza como alternativa invernal sostenible al raigrás italiano. En: Los Pastos: nuevos retos, nuevas oportunidades. L. Olea et al. (Eds). Sociedad Española para el Estudio de los Pastos, Badajoz, España. pp. 219-226. - Santiago-Juarez B., Moraes L. E., Appuhamy J. A. D. R. N., Pellikaan W. F., Casper D. P., Tricarico J. y Kebreab E. (2016). Prediction and evaluation of enteric methane emissions from lactating dairy cows using different levels of covariate information. Animal Production Science. 56: 557-564. - Siurana A. y Calsamiglia S. (2016). A metaanalysis of feeding strategies to increase the content of conjugated linoleic acid (CLA) in dairy cattle milk and the impact on daily human consumption. Animal Feed Science and Technology. 217: 13-26. - Ulbricht T. y Southgate D. (1991). Coronary heart disease: Seven dietary factors. Lancet. 338: 985-992.