Optimización del presupuesto forrajero en vacas lecheras para reducir la emisión de metano y maximizar el beneficio económico usando programación lineal

Existe un gran interés en el sector lechero en reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto económico de la disminución de las emisiones de metano en un rodeo de vacas lecheras, mediante la optimización de la cadena de pastoreo, la carga animal, el uso de reservas y la suplementación energética, utilizando la programación lineal (PL) como herramienta de análisis para maximizar el beneficio económico.

Se desarrolló una matriz de PL con 66 actividades y 63 restricciones. Se establecieron los requerimientos nutricionales de vacas lecheras de 550 kg de peso vivo, produciendo 24 L promedio anual con 3,2% de grasa butirosa y 11,5% de sólidos totales. El objetivo del modelo, anual (con cuatro trimestres), fue maximizar el beneficio económico (Función objetivo, FO) seleccionando la opción de alimentación más conveniente de un menú de opciones posibles. Actividades de la PL: incluyen diferentes pasturas, transferencia entre trimestres de pasturas en pie, confección y uso de distintas reservas y compra de concentrados y subproductos. La producción de materia seca generada por las pasturas tiene tres destinos alternativos: a) consumo directo, b) consumo diferido y c) confección de reservas. Se establecieron actividades de confección de silaje de maíz y de heno, que se transfieren a un "pool" de silo o de heno para su uso en los diferentes trimestres del año. Además, se incorporaron actividades de compra de grano. Los requerimientos nutricionales por unidad vaca estuvieron contenidos en la última actividad del modelo, denominada "Vacas", cuyo coeficiente determina la carga animal. Restricciones en la PL: se agruparon en cuatro categorías principales en una superficie disponible de 100 has para: la producción de pasturas en cada trimestre del año, la transferencia de la producción de pasturas a los distintos usos alternativos, ecuaciones de balance entre producción y capacidad de consumo de materia seca, balance energético, proteína bruta y fibra detergente neutro, en cada trimestre. Además, se incluyeron restricciones para calcular la emisión de metano de cada actividad. Inicialmente (escenario base), en el modelo de PL (restricción mayor a cero), se obtuvieron las actividades seleccionadas y la emisión de metano anual a partir de lo emitido en cada uno de los trimestres. Luego se obtuvieron las actividades seleccionadas por el modelo de PL cuando se disminuye la emisión inicial en un 4%, 8%, 12% y 16%. Todos los precios utilizados corresponden a enero de 2023.

Los resultados sugieren que las decisiones relacionadas con las variables analizadas (carga, pastura y reservas) tienen un fuerte impacto en las emisiones de metano. La PL, que tiene en cuenta el costo de oportunidad de una actividad, es una herramienta adecuada para seleccionar actividades teniendo en cuenta simultáneamente factores económicos, productivos y de manejo.

Esta metodología (PL), al igual que en otros pocos estudios, permite cuantificar el valor de la FO y el impacto de cada una de las variables analizadas sobre la emisión de metano. Estos resultados pueden ser de utilidad para la toma de decisión respecto de políticas de mitigación.