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Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica

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Se realizó un estudio para determinar la emisión de metano (CH4) por novillos Cebú con suplementación alimenticia a base de remanentes orgánicos de granjas porcinas (cerdaza) con diferentes digestibilidades y en pastoreo de pasto ratana (Ischaemiun ciliare). La dieta fue complementada con caña de azúcar, plantas acuáticas, pasto de corta y melaza. Los novillos iniciaron con un peso vivo de 253 kg y alcanzaron un peso final de 450 kg. Se determinó el consumo de materia seca y para la estimación de la emisión del metano se usaron las ecuaciones del Panel de Cambio Climático (I.P.C.C.) del 2006.

Durante el ciclo de engorde (232 días), los novillos suplementados con las dietas de cerdaza obtuvieron ganancias de peso de 850 g novillo-1 día-1, mientras que en el testigo regional las ganancias fueron 357 g novillo-1 día-1. La eficiencia de emisión de CH4 por kg de carne producido es mayor al 50% para los novillos que recibieron dieta de cerdaza. Además del ahorro en agua de lavado de las instalaciones, el beneficio ambiental por la no emisión del metano es equivalente a dejar fuera de circulación 5,2 vehículos durante todo un año.

Introducción

El conflicto principal de las granjas porcinas en Costa Rica es el manejo del estiércol (cerdaza), que requiere de onerosas inversiones para su tratamiento a fin de reducir su índice de contaminación. Aunque también puede representar una opción como fertilizante orgánico y alimento para bovinos, fuente de energía y material para cama de animales.

El calentamiento del planeta es causado principalmente por la emisión de dióxido de Carbono (CO2) y metano (CH4). Se estima que el CH4 tiene 21 veces más potencial de calentamiento efectivo que el CO2. Los bovinos (rumiantes) como parte de su proceso digestivo producen CH4, con una contribución relativa estimada en 20%. La suplementación estratégica hace más eficiente la digestión ruminal, disminuyendo la generación de CH4 y aumentando las ganancias de peso de los animales. Además, con el uso de remanentes orgánicos se reduce la necesidad de consumo de combustible fósil para la producción de alimentos concentrados a base de granos, y por tanto la emisión de CO2. Sobre la toxicidad de la cerdaza se ha probado que es tres veces menos tóxica que el estiércol de aves (gallinaza). Las principales fuentes de emisión de CH4 en Costa Rica provienen del sector agropecuario (del cual la actividad ganadera representa más del 80%).

Materiales y métodos.

Se utilizaron 18 novillos Cebú con peso inicial de 253 kg y final de 450 kg. Como testigos se usaron los datos regionales de ganancia de peso diario (357 gramos animal-1) y un ciclo de engorde de 423 días. Los datos de emisión de CH4 y eficiencia de emisión se realizaron para un novillo de 450 kg.

Las ecuaciones para estimar el consumo de materia seca en los animales en crecimiento y la emisión de metano por parte de los mismos, fueron tomadas del Chapter 10: EMISSION FROM LIVESTOCK AND MANURE MANAGEMENT. DRAFT 2006 IPCC GUIDELINES FOR NATIONAL GREENHOUSE GAS INVENTORIES, y fueron revisados corregidos por el Dr. Donald Johnson del Animal Departament de Colorado State University.

Consumo de materia seca (MS)

Con el propósito de estimar el consumo de materia seca por los animales, se utilizaron las ecuaciones presentadas por IPCC (2006). En el caso de animales en crecimiento es posible predecir el consumo de materia seca basado en el peso corporal de los mismos y la concentración de energía neta de mantenimiento de los alimentos consumidos por los animales. El rango de energía neta de mantenimiento de los alimentos varía de 3.0 a 9.0 MJ/ kg de MS.

La ecuación para estimar el consumo de materia seca para ganado en crecimiento y engorde es la siguiente:

CMS: PV 0,75 * (0,244 * EN.ma – 0,0111 * EN ma2 – 0,472) / EN ma

Donde,
CMS = consumo de materia seca (kg/a/d);
PV = peso vivo del animal (kg);
EN ma = estimación de la concentración diaria de energía neta de la dieta.

Para obtener los requerimientos de energía bruta por animal, se toma el consumo de materia seca y se multiplica por el dato del aporte promedio de energía del alimento seco, mediante la siguiente ecuación:

EB = CMS * Za

Donde,
EB = energía bruta (Mj. /a/d); CMS = consumo de materia seca (kg/a/d);
Za = Valor promedio en Mj. /kg de alimento seco, se establece en 18,45.

De esta manera el consumo de materia seca de los novillos fue de 9,7; 9,5 y 8,6 kg, lo que representó un 2,2; 2,1 y 1,9% en relación a su peso vivo, para las dietas con una digestibilidad “in vitro” de la materia seca (DIVMS) del 65%; 60% y 52% respectivamente.

Cuadro # 1. Composición de la dieta de los novillos.



Emisión de Metano (CH4) por fermentación ruminal.

La emisión de CH4 por los animales en crecimiento se estimó a partir de la demanda de energía bruta de los mismos, según la siguiente ecuación:

CH4 = EB * Ym * # días ciclo engorde / 55.65

donde:
CH4= metano en kg/ animal/ día;
EB = energía bruta en MJ/ día;
Ym = fracción de energía bruta convertida a metano que varía de 5,5 a 6,5% para animales en pastoreo.
55.65 = factor de conversión de MJ a kg metano

El CH4 expulsado por los animales a través del estiércol se determinó mediante la ecuación:

CH4 = SV * Bo * FCM * 0.662

donde:
SV= total de sólidos volátiles producidos animal-1 año-1,
Bo= producción máxima de metano por kg de sólidos volátiles (m3 CH4 kg SV-1);
FCM= factor de conversión de metano;
0.662= factor de conversión de m3 CH4 a kg de CH4.

Una vez obtenidos los valores de emisión producto de la fermentación ruminal y las excretas, estos datos se transforman para presentarlos en términos de su equivalente de CO2, según la ecuación:

· Equivalentes tC para CH4= toneladas CH4* 21 (convertir a CO2)

El diseño experimental empleado fue un Irrestricto al azar, los datos obtenidos para cada finca fueron sometidos a pruebas de T para determinar si existían diferencias entre los tipos de finca. Para todos los análisis se utilizó el Statistical Analysis Systems (SAS 1988).

Resultados y conclusiones

La integración de los sistemas porcinos y ganaderos es factible desde la perspectiva ambiental y productiva. Por una parte se reduce la emisión total de CH4 y por otra parte aumentan las ganancias de peso diario (850 g a-1).

El consumo de materia seca es mayor en los animales que consumen alimentos de mayor digestibilidad (Cuadro 2), por tanto la emisión de metano también es mayor (5,1%). No sucede lo mismo con los datos de eficiencia de emisión, donde los novillos que reciben cerdaza son 226% más eficientes que los alimentados con pasto ratana (Ischaemiun ciliare) con ciclos de recuperación de 28 días.

Cuadro 2. Emisión de metano por novillos de engorde suplementados con cerdaza


Si la duración del ciclo de engorde es 232 días, en un año podemos manejar 1,6 lotes con 18 novillos cada uno, bajo condiciones de suplementación.

Si consideramos que el ciclo de engorde fue de 232 días, con suplementación de cerdaza podríamos manejar 1,6 lotes de 18 novillos por año. Partiendo de este número de ciclos, este sistema de engorde contribuye con el ambiente por la No Emisión o Economía de 40,5 ton CO2 equivalente por año. Esta cantidad de CO2 equivalente por año es igual a dejar fuera de circulación 5,2 vehículos por año. También como anualmente reforestar en plantación mixta con 3 has de Amarillón con un turno de cosecha de 20 años; o bien mantener 5,5 has de un Bosque secundario menor a 20 años.

Hay otro detalle en consideración con este sistema de manejo de la cerdaza, y es el hecho de la que evitamos la contaminación de las fuentes de agua, al no descargar las excretas en esos lugares. Sistemas silvopastoriles como el manejado en este estudio, y como muchos otros prestan un gran servicio ambiental y reducen la importación de alimentos concentrados para alimentación de bovinos.

Bibliografía

Intergovernmental Panel on Climate Change. 2000. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual. Agriculture. Chapter 4. 114p.

Intergovernmental Panel on Climate Change. Draft 2006. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual. Agriculture. Chapter 10. Emissions from livestock and manure management. 84p.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
28/12/2006 | Buenas tardes.
Soy Wilman Reyes, Falcon, Venezuela.
Estoy manejando en estos momentos el proyecto para fabricar una granja porcina, por medio de confinamiento y ventilación forzada. Los residuos fecales los recolectamos por medio de correas transportadoras, y pasadas a una máquina separadoras de sólidos, significa que las heces saldrán secas. Mi pregunta: ¿ESTAS HECES, SON COMPATIBLES PARA ALIMENTO DEL GANADO? ESTA EN MI PROYECTO VENDER COMO PACAS DE ALIMENTOS PARA LA GANADERIA.
SALUDOS.
FELIZ AÑO NUEVO TENGAN TODOS LOS PARTICIPANTES DE LOS DIVERSOS FOROS.
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Adolfo Gamboa Mena
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Siquirres, Limon, Costa Rica
Productor Ganadero
Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
05/01/2007 | Adolfo Gamboa Mena
Siquirres Limon

Felicito a mi compatriota por el estudio realizado, ya que nos proporciona infomación de cómo realizar o eliminar la contaminación de nuestro medio a través de prácticas accesibles a todos los pequeños productores de nuestra zona Atlántica.
Muchas gracias, y siga adelante con sus estudios.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
20/01/2007 | A las preguntas de los foro-participantes, las respuestas son:
1- El consumo de materia seca diario por novillo se estimo en 2.3 , lo que represento 3.41 kg de materia seca de cerdaza para un novillo de 400 kg de peso vivo.
2- Al inicio del proyecto, la cerdaza utilizada se recogio del separador de solidos, pero tuvimos problemas con la babda trasnportadora, asi que a las 4 semanas decidimos suministrarla fresca, tal y como se recogia del piso de de la porqueriza. No presentaron problemas de aceptacion.
3- Esta prueba se realizo en novillos de ceba, y no tengo registros en ganado de leche.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
31/01/2007 | Hola, saludos desde México.
Es un artículo muy interesante, lo felicito. Le quiero preguntar si usted ha tenido alguna experiencia en la engorda de ovinos con cerdaza, o sepa de alguien que la haya tenido, ya que es muy poca la información que he encontrado del tema en ovinos. Y deseo implementar este tipo de alimentación en una engorda de ovinos para reducir gastos en la alimentación, y también para concientizar a la gente de mi zona para aprovechar este recurso, ya que actualmente no le dan ni un manejo, y lo vierten en barrancas, generando una gran contaminacion, dañando por lo consiguiente el ecosistema. Cualquier aportación que me pudiera dar usted o algún otro forista, le estaría yo muy agradecido.
Gracias.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
11/02/2007 | Buenos días desde Colombia. Quisiera información sobre fórmulas para preparar alimentación para animales en base a cerdaza o porquinaza, ya sea en bloques nutricionales u otras alternativas. De antemano les agradezco una respuesta, pues es muy poca la información que he podido lograr. Soy un pequeño ganadero y me sobra la porquinaza. Gracias.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
20/02/2007 | Este tema es de mucha importancia ya que beneficia en gran parte al medioambiente, ya que el problema de la cerdaza es conjunto en la mayoría de granjas, y creo que ésta es una ideal forma de combatir con los desechos de las granjas. Por otra parte también beneficia al productor, aunque para algunos se vea tedioso eso de dar cerdaza a sus novillos, pero eso es sólo tiempo de que éstos se acostumbren; igual es con la gallinaza. Una vez acostumbrados, no hay qué los detenga en su consumo.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
26/06/2007 | Sin duda la calidad de la información brindada es muy alta, y por eso quiero hacer algunas preguntas que se que podran ser de interes, a la hora de suministrar la cerdaza fresca en una forma íntegra me pergunto, que tanta importancia tendra la carga de parasitos de este insumo orgánico, pues si bien entiendo que en las exlpotaciones pequeñas de cerdos el control sanitario de las porquerizas no es tan estricto.Que tan omitible es este aspecto. O se requiere algún cuidado especial para con el tipo de animales a cebar, acostumbramiento previo (cuanto) o alguna inmunisación previa a la ceba.
Otra inquietud es por que utilizaron como referencias en las ganancias de pesos la zonal, que los llevo a esta desición. En mi opinión es baja y con las ganacias reportadas en el trabajo vs el consumo de MS es bastante aceptable.
Y por último, me queda una gran duda despues de ver su trabajo, que tan interesante seria ponerle numeros a su trabajo. Pienso que analizando un poco los costos de obtener todos los materiales de la dieta utilizada como melaza, lirios, cerdaza, y demas, bueno como los traigo, cual sería la factibilidad operativa de implementar sistemas SOSTENIBLES de este tipo.

Nuevamente Gracias por el aporte y ojala se pudiera profundizar mas en el tema.
Gracias, Ing. Pablo Vargas- CR.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
28/06/2007 | Un saludo a todos los foristas:
Respondiendo ala pregunta del Ing. Vargas, es importante recalcar que existen ciertos riesgos por el empleo de estas excretas. El más importante es el peligro sanitario para algunas especies animales y para el mismo hombre, ya que es natural que las excretas contengan una cantidad elevada de bacterias y hongos... Por lo tanto, se deben tener precauciones para evitar estos riesgos. Sobre este aspecto, las principales investigaciones han sido realizadas en el estiércol de aves; sobre la toxicidad del estiércol animal se ha reportado que a través de una prueba microtóxica, resultó el estiércol de cerdo tres veces menos tóxico que el estiércol de aves. Las siguientes bacterias son de especial importancia como riesgo bacterial, asociado con el estiércol de cerdo: Salmonella, Mycobacterium, Brucella, Escherichia coli, Leptospira, Yersinia y Campilobacter estas bacterias no siempre están presentes en el estiércol de cerdo, siendo más prevalentes en los cerdos infectados. Los problemas de los riesgos potenciales de salud parecen ser de menor importancia cuando el procesamiento elimina muchos de los riesgos potenciales del estiércol. Algunas evidencias sugieren que las bacterias patógenas desaparecen a lo largo del tracto digestivo de los rumiantes alimentados con estiércol fresco de cerdo contaminado con Salmonella, Escherichia coli y Yersinia, se asume que hay condiciones ruminales y abomasales que inducen la desaparición. Los rumiantes han desarrollado un mecanismo natural para la digestión del alimento que incluye: ácidos grasos volátiles, anaerobiosis, temperatura, presión osmótica y ácidos grasos saturados del rumen, además de encimas proteolíticas y pH abomasal que permiten probablemente la eliminación de las bacterias patógenas (incluyendo, todas las bacterias, con efecto en la salud pública, antes mencionadas). En lo que respecta a la incorporación de esta dieta a un sistema de engorda, esta se debe ir introduciendo como cualquier otra dieta rica en granos, esto es gradualmentente, para evitar problemas metabólicos. Nosotros como nuestro giro es la engorda de borregos, vacunamos contra auyesky; ya si el estiércol proviene de un lote infectado, este sirve de vector para que lo contraigan los borregos... Sin más por el momento, y esperando haber aportado algo al foro les mando un cordial saludo.
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
15/01/2008 | Estimados foristas por su atención y a los creadores del tema más a Luis Alberto por su explicación que es muy oportuna y clara.
Yo quiero participar porque pienso que ahora es mejor transformar el 100% de estos desechos en biogás y no contaminar aguas ni aire y para mas información los invito a mi escaparate para no agrandar este ejemplo.
Por otro lado e visto un caso de una porqueriza de 4000 cerdos por Guácimo que con el mejor deseo de hacer algo por este problema equivoco la ruta de operación pero deja un claro ejemplo que pienso se puede rescatar y es de gran interés, que en el proceso tanto bombean el excremento que en uno de los filtros queda un maíz muy similar al cascado producto no digerido de mucho valor energético que por su puesto me imagino que no es óptimo para el consumo pero si la empresa tiene su propio biogás me imagino que si este se calentarla a altas temperaturas se desinfectaría y seria óptimo para su consumo.
Quise dar este ejemplo para dos propósitos:
1- que el que alimenta con excremento fresco lo deje de hacer es un crimen.
2- Que el que tiene la oportunidad de procesos como este pues lo desinfecte antes de aplicarlo.
Realmente muchas gracias por su atención
Su servidor
Carlos Ulate
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Re: Emisión de metano por novillos suplementados con estiércol de cerdo en un sistema silvopastoril en el Caribe de Costa Rica
30/09/2008 | yo creo que hay otras formas para engordar el animal con vitaminas ,inferto,pastos etc. la eses es mejor hacer biogas ya que el cerdo es un animal hervivoro y carnivoro ,y es el que produce la enfermedad mas fuerte por ingerir carne con semillas debido a su gran capacidad de adquirir basura ,se dice lo bueno y lo malo estudio la calidad de la carne de esos novillos yo creo que debe ser de mala calidad ,esta vivos esos animales ,la enfermedades que puede provocar esa carne cuando ingiera el ser humano llena de bacteria ,piense en la calidad de ese producto este caso la carne ,no inventen lo que ya esta inventando,sin ganas de ofender pero no estoy de acuerdo con esa forma de engorde.aprovechemos la basura para reciclar y los desechos para biogas.no para crear alimentos.

saludes
lic.Joaquin Saborio Gutierrez
ganadero
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