Dietas con DDGS, emisiones de amoniaco y sulfuro de hidrógeno

Álvaro García

Los granos secos de destilería con solubles o DDGS han aumentado su disponibilidad en el mercado por la mayor producción de etanol. Una vez que el almidón en el maíz se fermenta en etanol, los nutrientes en la masa restante que terminarán como DDGS se concentran casi tres veces. Los estudios de investigación han explorado la maximización de los DDGS en las dietas de vacas lecheras y sus impactos en el rendimiento general.

Recientemente se han investigado concentraciones de DDGS de hasta un 30% de MS en dietas de vacas lecheras en lactación, particularmente como resultado de la aparición en el mercado de DDGS reducidos en grasa a precios competitivos. Concentraciones más altas de DDGS han producido de forma consistente una mayor eficiencia alimenticia y como resultado, una menor producción de metano. Las concentraciones más altas de minerales en la excreta de la vaca pueden ser una ventaja, ya que serán utilizadas por los cultivos cuando el estiércol se incorpore al campo.

Sin embargo, se han realizado menos estudios sobre el aumento de las concentraciones de minerales en las emisiones de gases [particularmente amoniaco (NH3) y sulfuro de hidrógeno (H2S)], en el agua [lixiviación y escorrentía de nitrógeno (N) y fósforo (P)] y en la calidad del suelo. Cuando los DDGS reemplazan a la harina de soja en las raciones lecheras, hay cambios en las características del estiércol y sus emisiones de NH3 y H2S. Las proporciones de la proteína degradable en rumen (PDR) y de la proteína no degradable en rumen (PNDR) también cambian (más la PNNR), posiblemente desplazando la excreción de N de la orina a las heces y disminuyendo la emisión de NH3 del estiércol. Por otro lado, las emisiones de H2S del estiércol pueden aumentar con concentraciones más altas de DDGS en la dieta debido al alto contenido de azufre (S) en los DDGS.

Un estudio reciente (Lee et al., 2020) examinó los efectos de una dieta con DDGS sobre las emisiones de NH3 y H2S del estiércol de vacas lecheras. Las vacas fueron asignadas a una de dos dietas: un control sin DDGS y una dieta de tratamiento con 28.8% de DDGS en base a MS. La dieta de control consistió en ensilaje de maíz (41.6% de la MS), alfalfa (9.7%), heno de alfalfa (5.0%), grano de maíz (12.9%), harina de soja (15.1%), cascarilla de soja (12.3%), grasa suplementaria (1.34%), más minerales y vitaminas. En la dieta de tratamiento, los DDGS reemplazaron la harina de soja, cascarilla de soja, fuente de grasa y fósforo suplementario. La composición química de las dietas fue 17.6% proteína; 30.5% fibra neutro detergente; 4.5% grasa; 1.57 Mcal energía neta lactación per kg. El contenido de fósforo y azufre fue diferente en las dietas:  fósforo 0.36 y 0.48% (control y tratamiento, respectivamente) y azufre (0.21 y 0.41%, para control y tratamiento, respectivamente).

Las vacas produjeron menos orina cuando se alimentaron con DDGS en comparación con la dieta control (27.7 vs. 31.3 kg/d). Las vacas alimentadas con DDGS también tendieron a disminuir (6.41 vs. 6.66) el pH de las heces. La concentración de nitrógeno en las heces también tendió a ser menor en las vacas alimentadas con DDGS (24.5 vs. 25.5 g/kg de MS), sin embargo, estas vacas tuvieron una mayor excreción de S en las heces. El contenido de N y S en el estiércol también fue menor en las vacas alimentadas con DDGS, mientras que la producción total de estiércol no se vio afectada. La producción acumulada de amoníaco fue menor (27.5 vs. 46.1 g/vaca) en el grupo de DDGS, estas vacas también tuvieron mayores tasas de emisión de H2S y emisiones acumuladas de H2S del estiércol durante 10 días.

Las características del estiércol después de 10 días de incubación también fueron diferentes entre las dietas con pH más bajo (7.24 vs. 7.47) para vacas alimentadas con DDGS. En vacas alimentadas con DDGS, las concentraciones de N y S en el estiércol fueron mayores. Hay que tener en cuenta que, aunque el estiércol puede constituir un activo para ahorrar en fertilizantes, también tiene el potencial de afectar el medio ambiente. Es importante analizar los suelos y aplicar la cantidad de estiércol suficiente para corregir las deficiencias de nutrientes del suelo, al mismo tiempo que se utilizan buenas prácticas de gestión, como dosis adecuadas y métodos de aplicación.

También debe considerarse el potencial de producción de gas a través de la fermentación microbiana del estiércol. Los gases como el NH3, los gases de efecto invernadero y el H2S, aumentan en olor y disminuyen la calidad del aire. Los datos de emisiones de gases de este experimento deben interpretarse con precaución, ya que el estiércol se incubó in vitro y es posible que no refleje exactamente lo que ocurre en la granja. La dieta con DDGS en este experimento tuvo mayores concentraciones de PNDR en comparación con el control; esto disminuyó las concentraciones de nitrógeno ureico en leche (NUL). Dado que NUL aumenta la excreción de orina, la menor concentración de PDR en la dieta DDGS probablemente explicó esta reducción de la producción de orina.

Esta reducción en la producción de orina obviamente resultó en una menor excreción de N-ureico en vacas alimentadas con DDGS, lo que contribuyó a reducir la producción de NH3. En general, los autores encontraron una transferencia de 5 unidades porcentuales de N de la orina a las heces como resultado de la disminución de la excreción N-ureico en vacas alimentadas con DDGS. Por el contrario, la inclusión de DDGS generalmente aumenta la concentración de S en la dieta porque los DDGS son ricos en este mineral.

La alimentación de DDGS en este ensayo redujo la emisión de amoníaco del estiércol como si se estuvieses alimentando una dieta baja en proteína. Como se sabe que el estiércol acidificante reduce la producción de NH3, es posible que el pH de la orina más bajo en vacas alimentadas con DDGS disminuya las emisiones de NH3 del estiércol (cuando el estiércol y la orina se combinan). Debido a la alta concentración de S, la DCAD (Na + K – Cl – S) en vacas alimentadas con DDGS cayó de 192 a 65 mEq/kg de MS. El pH de la orina con la DCAD reducida (65 mEq/kg de MS) de las vacas alimentadas con DDGS fue de 7.48. Alimentar con una dieta DCAD negativa reduce el pH de la orina, que es un buen enfoque para la nutrición de las vacas en preparto para prevenir la hipocalcemia. Sin embargo, las vacas en este experimento estaban en lactancia, donde la DCAD debería ser positiva.

Conclusión

En conclusión, el estiércol de las vacas alimentadas con una dieta alta en DDGS disminuyó la contribución del N-ureico al estiércol y el pH de la orina, lo que a su vez disminuyó la emisión de NH3 del estiércol. Sin embargo, la dieta DDGS aumentó la concentración de S en la dieta y aumentó la excreción de S en la orina y las heces.

En la actualidad, estos resultados respaldan que las concentraciones ideales de DDGS en las dietas de vacas lactantes todavía están por debajo del 30%. También demostró la eficacia del uso de los DDGS en vacas en preparto como una herramienta para reducir la hipocalcemia temprana en la lactancia.

Referencia:

Lee, C., Morris, D. L., Lefever, K.M., Dieter, P.A. 2020. Feeding a diet with corn distillers grain with solubles to dairy cows alters manure characteristics and ammonia and hydrogen sulfide emissions from manure. Journal of Dairy Science. 103(3): 2363-2372.

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