Estimación de producción de metano en rumiantes

Usando la información del cuadro 56.5 de una ración de vacas lecheras Holstein que consumieron 22 kg MS/d, estime la producción de metano con base en la EB consumida y posteriormente con base en el contenido de FDN, FDA y EM, usando las primeras cuatro ecuaciones presentadas en el cuadro 56.1 Discuta ventajas y desventajas de las distintas formas de estimación de metano y compare con los valores reportados en la literatura. Considere que el TND es un estimador de la digestibilidad.

La estimación de metano entérico es un aspecto fundamental debido a las implicaciones que tienen las emisiones de gases de efecto invernadero. Al analizar una ración como la presentada en el cuadro 56.5 es importante identificar la relación forraje: concentrado, así como los ingredientes o aditivos que pueden reducir la emisión de metano (las grasas o aceites vegetales pueden reducir metano, la inclusión dietaria de propionato de calcio puede capturar iones hidrogeno).

Se sugiere que al final del ejercicio, utilice el programa NASEM 2021 del NRC (2021) de ganado lechero para comparar sus resultados obtenidos. Se recomienda al estudiante que busque literatura donde se hayan realizado mediciones de metano in vivo y que reporten información de comportamiento productivo, consumo, digestibilidad de nutrientes, fermentación ruminal, excreción urinaria y fecal (Orzuna et al. 2021), para que pueda comparar sus estimaciones con mediciones reales.

Cuadro 56.5 Composición de la ración e ingredientes consumidos por vaca lechera para estimar la producción de metano

Para poder estimar la producción de metano debemos de estimar el contenido de EB de la ración, así como su digestibilidad (TND) y los aportes de FDN, FDA y EM. Para eso multiplicamos la proporción en 1 kg y sumar su aporte. Por ejemplo, para el aporte de EB del heno de alfalfa que tiene 24.18 % en la dieta con 4.33 Mcal/kg, entonces su aporte es: 0.2418x4.33=1.04. Así sucesivamente se hace con cada fracción para obtener los aportes de EB, EM, FDN, FDA (cuadro 56.6).

Los nutrientes que aporte la ración tendrán un impacto en las emisiones de metano, en función de la energía consumida, la digestibilidad y la relación forraje: concentrado. Además de formular raciones que cubran los requerimientos nutricionales, se deben de considerar las emisiones de metano para poder revisar programas de alimentación que disminuyan las emisiones netas de gases de efecto invernadero.

Cuadro 56.6 Aporte de nutrientes para estimar producción de metano de una ración de ganado lechero

Primero se estima con base en el consumo de EB. Se transforma a MJ las Mcal (multiplicando por 4.18) y se estima el Ym de acuerdo con la digestibilidad y finalmente se calcula con la ecuación el FE de la producción de metano:

Usando la ecuación para bovinos:

Esto indica que de la EB se pierde 6.25 en forma de metano. Estimando el factor de emisión:

Si comparamos esta estimación con lo que reporta el IPPC (2006) para vacas de Norteamérica, el valor estimado es de 128 kg de metano por cabeza al año para una vaca de 8400 kg de leche/año que corresponde al tipo de vaca evaluada. El valor es mayor que el estimado para vacas neozelandesas en pastoreo que son de menor productividad de 74.7 kg de metano por vaca al año (Waghorn y Woodward, 2004). Es importante mencionar que las primeras estimaciones de metano para ganado lechero estaban alrededor de 95 kg por vaca (Crutzen et al., 1986). Otras estimaciones en función de fertilidad en vacas lecheras usan producciones con un valor 39.72 kg por vaca (Garnsworthy, 2004). La predicción con base en el consumo de materia seca se hace con la ecuación:

Se puede apreciar la estimación es inferior al estimado con el consumo de EB y al reportado para este tipo de ganado. Para hacer la predicción con base en la concentración dietaria de FDN se procede con los siguientes cálculos:

Usando la ecuación:

En forma similar se realiza la predicción con base en la concentración dietaria de FDA con la ecuación correspondiente:

Usando la ecuación:

Para hacer la estimación con base en el consumo de EM y contenido de FDN se usa la ecuación que incluye ambos componentes:

Usando la ecuación: