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Modelos para examinar la factibilidad de invertir en sistemas de enfriamiento en granjas lecheras ubicadas en regiones con diferentes intensidades de carga de calor

Publicado: 8 de septiembre de 2023
Por: Israel Flamenbaum. Cow Cooling Solutions Ltd, Israel
Recientemente se publicó por parte de dos investigadores de la universidad de Barcelon, España, un artículo sobre este tema en la prestigiosa revista de la industria láctea, Journal of Dairy Science (Espinoza-Sandoval et. al., JDS 106: 2023). El artículo examina, mediante un modelo estadístico, la viabilidad de invertir en la refrigeración de las vacas en verano en varios países del Mediterráneo (Europa, Norte de África y Oriente Medio), donde existen diferentes "zonas climáticas" respecto a la ganadería lechera. El modelo que se presenta en este artículo se basa en gran parte en el formato en que se realizó un estudio anterior, hace 20 años, por scientificos de la universidad de Ohio, tratando el mismo tema, y que fue publicado en la mismao revista  (St. Pierre et. al. JDS 86: E52 , 2003). Este artículo también examinó el problema del estrés por calor y el enfriamiento de las vacas, para los diferentes estados de los EE. UU., teniendo también una gran variación en cuanto a las condiciones climáticas y su efecto en la industria láctea.
Comencemos con el artículo publicado hace 20 años. Los investigadores examinaron la intensidad de la carga de calor en los diferentes estados, contando el número de horas por año donde el índice de carga de calor (THI) estuvo por encima del valor de 70, considerado como el valor umbral, más allá del cual las vacas sufren estrés por calor. Se calculo también la suma anual de unidades de carga de calor por encima del valor umbral, definiéndolo como "THI Load". El estudio abarcó el período de los últimos 50 años, en 250 estaciones meteorológicas ubicadas en 50 estados de EE.UU. Para ilustrar la variación climática, opté por presentar en la siguiente tabla, los datos sobre el número de horas en que la carga de calor estuvo por encima del valor umbral, y el total de unidades por encima del mismo, en varios estados de EE. UU., cálidos y templados. 
Tabla 1 - El número de horas por año por encima del umbral de carga de calor y el total de unidades de carga de calor por encima del umbral, en diferentes estados de los EE. UU., con condiciones climáticas cálidas y templadas.
Tabla 1 - El número de horas por año por encima del umbral de carga de calor y el total de unidades de carga de calor por encima del umbral, en diferentes estados de los EE. UU., con condiciones climáticas cálidas y templadas.
De lo presentado en la Tabla 1, se puede apreciar una gran variación entre las diferentes regiones de los EE. UU, en cuanto a la intensidad y alcance de la carga calórica a la que están expuestas las vacas a lo largo del año. En los estados del sur, como Florida y Texas, las vacas están en condiciones de carga de calor entre un tercio y la mitad del tiempo del año, mientras que en los estados del norte, esto ocurre en menos del 10% del tiempo del año.
Usando los formatos desarrollados para este propósito, los investigadores encontraron que entre las regiones más cálidas y las más frías, se espera que la reducción en el consumo anual de materia seca por vaca oscile entre 1030 y 30 kg, la producción de leche entre 2000 y 70 kg, y los "dias abiertos" adicionales, entre 57 y 4 , respectivamente.
En cuanto al aspecto económico, los investigadores encontraron que la pérdida económica total causada por las condiciones de carga de calor en el sector lácteo de EE. UU. alcanza los 1.500 millones de dólares por año. En estados cálidos como Florida y Texas, donde las pérdidas anuales de producción de leche por vaca rondan los 2.000 kg, el ingreso anual por vaca disminuye entre 350 y 400 dólares, mientras que en los estados más fríos, la pérdida anual por vaca no supera los 30 dólares. A nivel nacional, la pérdida anual promedio por vaca es de 170 dólares. Con la implementación de medios óptimos de enfriamiento en los meses de verano, adaptados a las condiciones climáticas de cada estado, se puede reducir la pérdida de ingresos para toda la industria, de $1,500 millones a $890 millones (reducción del 40%), mientras que la pérdida anual por vaca promedio en los EE.UU. se reduce de $170 a $100. Los datos presentados aquí se basan en estudios con la contribución de los métodos de enfriamiento en uso, hace más de 20 años. Hoy en día, con el conocimiento acumulado sobre enfriamiento de vacas, obtenido en los últimos años, se espera que su adecuada aplicación reduzca en mayor medida, la baja que provoca el estrés calórico a las vacas.
Ahora, volvamos al artículo publicado recientemente, que adoptó los métodos de investigación llevados a cabo por St Pierre et al. En referencia a estudios recientes, y debido al aumento en la producción de leche de vaca en los últimos 20 años (lo que significa más calor para disipar y mayor sensibilidad al calor), los investigadores decidieron bajar el valor umbral a THI 68. Los investigadores seleccionaron 21 estaciones meteorológicas, ubicadas en diferentes partes que rodean el mar Mediterráneo, en las que se calculó el número de unidades de carga térmica por encima del valor umbral. Los datos presentados en Figura 1.
Figura 1 - El total de unidades de carga de calor más allá del umbral de THI 68, en diferentes estaciones meteorológicas ubicadas alrededor del Mar Mediterráneo.
Figura 1 - El total de unidades de carga de calor más allá del umbral de THI 68, en diferentes estaciones meteorológicas ubicadas alrededor del Mar Mediterráneo.
De lo presentado en la Figura 1, y de manera similar a los datos presentados en el artículo de St. Pierre, se puede aprender acerca de la gran variación en la intensidad de la carga de calor en las diferentes regiones. El lugar más cálido para mi sorpresa, fue la ciudad donde vivo, Tel Aviv, Israel, con unas 31.000 unidades de carga térmica por encima del umbral de 68, muy diferente de las estaciones ubicadas en los países del norte de Europa, donde el número de unidades por encima del umbral oscila entre sólo 1.500 a 3.000. En un paso posterior, los investigadores calcularon la disminución esperada en la producción diaria y anual de leche de vaca, al tiempo que adoptaron datos recientes sobre la contribución de las mejores medidas de enfriamiento. La mejora obtenida en regiones con diferentes intensidades de carga de calor (definidas en número de unidades de calor anuales por encima del valor umbral de 68 en cada región) se puede ver en la Tabla 2.
Tabla 2 - La producción diaria de leche por vaca y la disminución esperada en la producción de leche diaria y anual por vaca y por un rebaño de 300 vacas, en granjas lecheras con enfriamiento intensivo (Con) y sin enfriamiento (Sin), ubicadas en regiones con diferentes intensidades de carga de calor.
Tabla 2 - La producción diaria de leche por vaca y la disminución esperada en la producción de leche diaria y anual por vaca y por un rebaño de 300 vacas, en granjas lecheras con enfriamiento intensivo (Con) y sin enfriamiento (Sin), ubicadas en regiones con diferentes intensidades de carga de calor.
De lo que se muestra en la Tabla 2, se puede observar claramente que a mayor intensidad de carga calorífica anual, mayores son las pérdidas en la producción de leche, y lo que no es menos importante, mayor es el beneficio de implementar medidas de enfriamiento. En las regiones más cálidas (entre las que también se incluye Israel), la carga térmica en verano reduce la producción anual por vaca en casi 1.500 kg, cuando el funcionamiento óptimo de los medios de refrigeración puede reducir estas pérdidas a la mitad. Cabe señalar que, hoy en día, hay granjas lecheras en Israel que ya tienen éxito, a través de la operación intensiva de sus sistemas de enfriamiento, combinando secuencias de humectación y ventilación forzada durante 6 a 8 horas acumuladas por día, para reducir las pérdidas anuales de producción en casi un 90%. En tales casos, el beneficio económico de enfriar las vacas será mucho mayor que el presentado en el modelo de este articulo.
En cuanto a las pérdidas económicas por estar las vacas sometidas a condiciones de carga térmica por un lado, y por otro lado, los beneficios económicos obtenidos por el funcionamiento óptimo de los medios de refrigeración, los investigadores analizaron este tema en diferentes países alrededor del mar Mediterráneo. En su modelo, basado en datos de hace unos cuatro años, los investigadores tenían en cuenta una inversión en equipos de refrigeración a un coste de 100 o 200 euros por vaca, y precios de la leche que oscilaban entre 0,28 y 0,36 euros por kg de leche. El análisis del modelo para diferentes regiones muestra que el enfriamiento de las vacas tiene el potencial de aumentar los ingresos sobre el costo del alimento (IOFC), en 0,15 y 0,70 euros por vaca/día, en las regiones templadas y más cálidas, respectivamente. En condiciones climáticas extremas, como las que existen en Israel, con 30.000 unidades de carga térmica al año, y donde la refrigeración tiene el potencial de reducir a la mitad la pérdida provocada por la carga térmica en verano,tomando en cuenta el escenario donde los gastos de refrigeración y el precio de la leche son los más altos, el aumento de la renta anual por vaca puede alcanzar los 225 euros.
Debo presentar en este articulo algunos otros factores, que considero importantes. Los dos modelos presentados en este artículo tuvieron en cuenta, por un lado, el efecto negativo del estrés calórico sobre el consumo de alimento, la producción de leche, los "días abiertos" y la tasa de descarte. Al mismo tiempo, tuvieron en cuenta las mejoras esperadas del uso óptimo de los medios de refrigeración en el verano (basado en los resultados de estudios de investigación sobre el tema). Sin embargo, ambos modelos no toman cuenta algunos otros factores que están influenciados negativamente por el estrés por calor, como el efecto negativo de la carga de calor en la composición de la leche (principalmente el contenido de grasa y proteína), la calidad de la leche (recuento de células somáticas, SCC) y la disminución de la eficiencia alimenticia (tasa de conversión del alimento en leche). Supongo que la inclusión de estos factores en el modelo presentará de manera más correcta y completa las pérdidas reales causadas por la carga de calor (y, por lo tanto, llamará la atención de los productores de leche sobre el alcance de sus pérdidas reales). Por otro lado, al presentar los verdaderos y reales beneficios que se derivan de la implementación óptima de medios de enfriamiento se incentivará a los productores a realizar las inversiones y esfuerzos necesarios para su correcta implementación.
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Autores:
Israel Flamenbaum
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