‘Evolución de la nutrición del ovino en las últimas décadas: eficiencia ruminal y efectos medioambientales’

PRIMERA SESIÓN / Ponencia patrocinada por NANTA

DAVID YÁÑEZ. Estación Zaidín - CSIC

Desde el CSIC de la Estación Experimental de Zaidín estamos participando en la elaboración de un documento, promovido por el Ministerio de Agricultura, en relación con la emisión de gases de efecto invernadero en ganadería. El documento se titula ‘Bases zootécnicas para el cálculo del balance alimentario de nitrógeno y fósforo’, pero incluye otros gases. Son documentos que el Ministerio está elaborando por especies. Ya se ha publicado el de equino, porcino blanco y avicultura de carne. El de ovino y el de vacuno de leche están prácticamente finalizados. Están en elaboración vacuno de cebo, vaca nodriza y caprino.

EMISIONES DE GASES CON EFECTO INVERNADERO

El contexto en el que se generan este tipo de documentos es la necesidad que tiene España de mejorar el inventario nacional de gases de efecto invernadero y el balance de nitrógeno y fósforo en la agricultura española, ya que tenemos que seguir los compromisos que hemos adquirido en el contexto internacional. Para eso se deben seguir las guías del panel intergubernamental de cambio climático y otras directrices medioambientales en relación a otros gases contaminantes. Además, se nos exige que hagamos un análisis de la serie histórica, comenzando desde el año 1990, y no sólo se trata de categorizar las emisiones de nitrógeno y de fósforo, sino también de otros gases como óxido de nitrógeno, metano, partículas de distinto tamaño, compuestos orgánicos volátiles... a un nivel de predicción TIER 2. Con el sistema TIER se pueden estimar las emisiones de un sistema de producción desde un nivel muy básico a un nivel más complejo. El más básico es el TIER 1, que básicamente aplica un valor por defecto por tipo de animal. El TIER 2, que es el que usa España, no sólo tiene en cuenta el censo, sino que tiene la dieta y la calidad de la dieta que reciben los animales. Se aplican unos factores de corrección y se estiman las emisiones. El nivel TIER 3 es el más complicado, ya que conlleva el desarrollo de modelos que sean específicos para los modelos de producción de ese país.

Algunas informaciones que salen en los medios de comunicación pueden confundir respecto a la emisión de gases de efecto invernadero, por lo que es importante conocer los datos oficiales. Según el Ministerio de Agricultura, el sector primario contribuye en España con un 11% a la emisión de estos gases, de los que un 4% es la agricultura y un 7% la ganadería. Es una contribución significativa, pero mucho menor a otros sectores que están relacionados con la energía, como el transporte, la generación de electricidad...

Los gases que contribuyen al efecto invernadero son fundamentalmente tres: CO2, metano y óxido de nitrógeno. En el caso del sector primario, los fundamentales son metano y óxido de nitrógeno. La concentración de esos gases ha subido de forma exponencial desde la Revolución Industrial y la comunidad científica ya está de acuerdo en que hay una relación directa entre la emisión de estos gases y el incremento de temperatura, además del cambio de los patrones climáticos. Se ha puesto un tope de dos grados centígrados en subida de la temperatura media, que ya acarrea bastantes cambios a nivel ecosistémico, y ya hay zonas como la mediterránea que van a ser castigadas con el cambio de temperatura y los cambios de patrones, con lluvia brusca, largas sequías... que es algo que va a afectar a la producción primaria.

El problema es que la producción animal comienza a tener mala prensa. Por esa razón, el sector tiene que tomar la acción para aclarar ciertas cosas. La ‘huella de carbono’, que es la cantidad equivalente a CO2 que emite una persona dependiendo de su dieta, se puede ver que cuando no se introduce ningún alimento de origen animal, la emisión es mucho más baja. Según se va incluyendo leche o carne va aumentando, porque los sistemas de producción tienen una serie de impactos, como cualquier actividad humana. El sector tiene que tomar acción para reivindicar varias cosas: la actividad de rumiantes genera alimentos de calidad y fija población humana, utiliza recursos que no pueden ser utilizados por otro tipo de producción animal, y es un sector que está mejorando de forma bastante eficiente su productividad. El sector ovino, y el de la producción animal en general, debe reivindicar su papel y su mejora, como lo hacen otros sectores. Si no es así, los titulares de prensa van a seguir haciendo mucho daño a la imagen del sector.

Los gases de efecto invernadero en el sector primario vienen fundamentalmente de tres etapas: la que engloba la producción de alimentos a través de la emisión de oxido nitroso por la fertilización del suelo; a través de la fisiología del animal con la emisión de metano; la gestión de los purines y estiércol que generan metano y óxido nitroso.

Tanto el metano como el óxido nitroso contribuyen de forma parecida a ese 11% del sector primario, prácticamente con la mitad cada uno. En el caso del metano, un 60% procede de la fermentación entérica, que es fundamentalmente de rumiantes. En el caso del porcino, también es una contribución importante. Por otra parte, está el óxido nitroso, que procede fundamentalmente de fertilizantes químicos. Es cierto que la fermentación entérica contribuye a los gases de efecto invernadero, pero es equivalente al de otras actividades en el ámbito de la producción animal.

El metano se produce como consecuencia de la fermentación anaerobia en el rumen. Un kilogramo de metano contiene 55 megajulios de energía que el animal no puede utilizar y, por lo tanto, lo expulsa. De hecho, el paso de energía digestible a energía metabolizable, en los sistemas de nutrición clásicos, es básicamente quitarle a la energía digestible la que tiene en la orina y en el metano. Por lo tanto, la eficiencia también es un argumento importante además de la contaminación, y es el argumento que se debe utilizar para mejorar y para aclarar conceptos a la opinión pública.

Además de los gases de efecto invernadero, existen otra serie de gases de interés, como el amonio. La mayor parte del amonio que se excreta a la atmósfera en España proviene de la actividad agroganadera, por lo que hay una contribución mayoritaria, y sí que hay legislación y techos nacionales establecidos por la normativa comunitaria de 2016. En España estamos por encima de ese techo.

BASES ZOOTÉCNICAS PARA EL CÁLCULO DE NITRÓGENO Y FÓSFORO

El documento titulado ‘Bases zootécnicas para el cálculo del balance alimentario de nitrógeno y fósforo’ tiene tres etapas: caracterización del sector ovino utilizando la provincia como unidad de medida; hacer un balance alimentario; estimar las emisiones productivas.

Comenzando por el inicio, se han establecido un total de veinte categorías productivas del animal, teniendo en cuenta la edad del animal, sistema de explotación, estados fisiológicos... y a cada categoría le corresponderá una dieta tipo. Posteriormente, se ha hecho una estructura racial y censo por provincias, realizando una serie histórica desde el año 1990, con el censo ganadero de 1986, mientras que para 2015 se han utilizado los datos del REGA. En el medio, hay un espacio de muchos años y se ha asumido, sabiendo que necesariamente no es cierto, que hay una relación lineal entre los datos productivos de cada raza en el año 1990 y en el año 2015. Se han encontrado datos con bastantes problemas, sobre todo los relativos a 1986, ya que el capítulo de cruces significaba en algunas provincias la mitad del censo de ovejas... Ha sido un ejercicio relativamente difícil, que en próximas ediciones probablemente pueda mejorarse.

Una vez que se ha definido el tipo de oveja que hay en cada provincia, utilizando la estructura racial y asignando unos datos productivos a cada raza, se ha definido la dieta que tiene cada una de esas categorías en función de sus necesidades. Una vez diseñadas las raciones, calculando los porcentajes de retención de nitrógeno y de fósforo y de retención de otros gases, se calcula finalmente la producción de estos compuestos.

Para el asunto de las dietas, hemos tenido en cuenta que desde el año 2006 no está permitida la utilización de antibóticos como promotor del crecimiento, también se prohibió la utilización de harinas cárnicas con un efecto directo sobre el uso de fuentes proteicas, el empleo de dietas ‘unifeed’ ha ido incrementándose hasta el 60% o 80% en algunos casos en ovino lechero, y también hubo cambios en el mercado de materias primas: crisis del año 2007, el incremento del precio de las fuentes proteicas, la utilización de otros compuestos como los granos solubles de maíz, aceites esenciales... Además de estos hitos a nivel histórico, también se ha tenido en cuenta cómo han ido evolucionando las necesidades para cada una de las categorías, según las tablas del INRA y de Fedna de 1988 y 2007, ya que han variado en los cálculos de las necesidades de fósforo, que van a tener una relación directa con las emisiones de este compuesto.

Por otra parte, se ha hecho con Nanta un estudio de la composición en la formulación de distintos tipos de pienso para las diferentes categorías a nivel histórico, para tener en cuenta cómo se podía elaborar un concentrado base para cada tipo de animal desde el año 1990 a 2015 cada cinco años. La alfalfa sigue siendo uno de los forrajes que más se usa, pero su consumo se ha reducido debido a su precio, la prohibición de las harinas de pescado y carne han tenido un efecto directo sobre el incremento en la utilización de otras fuentes de proteína, el uso de aceites esenciales y otro tipo de aditivos también debe tenerse en cuenta y, en el caso del fósforo, se han ajustado más las necesidades.

Este análisis se ha intentado trasladar a la composición real de las dietas que se han establecido para cada una de las categorías.

En el caso del extensivo, se tiene la dificultad de cómo calcular una dieta estándar para, por ejemplo, la oveja Latxa. Para cada una de las categorías, hay que definir el porcentaje de dieta que corresponde a cada una de los ingredientes. Es muy importante calcular la dieta para cada grupo de animales porque la emisión de metano se calcula en función de la calidad de la dieta. Con el sistema TIER 2, se tiene que saber el contenido de energía bruta y la digestibilidad de esa energía, ya que hay una relación directa entre la digestibilidad de la energía y el porcentaje de energía bruta que se pierde en forma de metano. Con forrajes de mala calidad o paja, que tienen una digestibilidad del 40% o 50%, el porcentaje de la energía bruta que se pierde en forma de metano puede llegar hasta el 9%. Sin embargo, en el caso de concentrados con digestibilidades del 80% o 90%, lo que se pierde en forma de metano es el 2%, o incluso el 1%. En una zona intermedia, en el que están una gran cantidad de forrajes y subproductos, con digestibilidades entre el 55% y el 75%, son los que determinan la mayoría de la pérdida energética en forma de metano. Se debe calcular el contenido en todos los componentes de la dieta, para hallar la digestibilidad en energía y asignar un valor de pérdida en forma de metano. Si se utiliza el nivel TIER 1, se aplica un valor por defecto, que tiende a sobreestimar las emisiones. Si se calculan con detalles las características de la dieta, se puede llegar a un nivel de emisiones que sea más real.

Los resultados se presentarán por categorías productivas, las emisiones por nitrógeno, orina, heces, sólidos volátiles, metano... en la serie entre 1990 y 2015 por etapas cada cinco años. De esta forma, es interesante observar la evolución. A partir del año 2000 se reduce sustancialmente la cabaña ganadera ovina, con un 33% aproximadamente, pero la emisión de nitrógeno, fósforo y metano por animal y año se ha ido incrementando, entre un 20% y un 25%. En valores totales, las emisiones de estos tres compuestos han ido disminuyendo a partir del año 2000, debido fundamentalmente a que la cabaña ganadera ha descendido, pero también es cierto que esa reducción del censo se debe a un incremento en la eficiencia de los animales. Un ejemplo es la producción de metano por animal y por 100 litros de leche producida al año. En el año 1990, estaba en 3,02, mientras que en el año 2015 está en 2,17. Se produce la misma leche contaminando menos. Esa reducción del 30% significa que el sector ha ganado en eficiencia por dos razones fundamentales, que son la selección genética que se ha producido y la mejora en aspectos de la explotación, como es la alimentación.

Estos datos deben utilizarse por el sector para señalar que el ovino tiene un porcentaje de contribución a las emisiones de nitrógeno, fósforo y metano, pero en los últimos 25 años se ha mejorado sustancialmente la eficiencia de utilización. Ahí entra en juego la ‘intensidad de las emisiones’, que es medir las emisiones por kilogramo de producto. En este sentido, el sector ha mejorado sustancialmente.

CÓMO REDUCIR LAS EMISIONES DE METANO

En el caso del ovino, hay tres áreas en las que se puede actuar para reducir las emisiones de metano, además de otros gases. Esas tres áreas son las del rebaño, la alimentación a nivel de animal y los microorganismos del rumen y el microbioma. Hay una multitud de estrategias para cada una de estas áreas.

En el caso del rebaño, podemos analizar un modelo simple de una explotación lechera en la que hay una las corderas pasan su etapa de recría, tienen un primer parto entre 15 y 17 meses, y después pasan a su primer ciclo de lactación. Si se considera el primer periodo, no se tienen ingresos por producción de leche, pero se emite metano que contribuye entre un 19% y un 30% a la emisión total de la explotación. En la producción de leche, la producción de metano continúa y es mayor porque esos animales son más grandes, por lo que está entre el 70% y el 81%, pero por otro lado ya hay un ingreso por producción de leche. Si se consigue tener más eficiencia en la gestión de la recría, es decir utilizar animales con alta fertilidad y prolificidad y sin problemas en los partos, se va a tener una reducción de las emisiones porque una parte de la recría va a tener ingresos. Por lo tanto, se deben tratar de reducir los periodos improductivos, tanto en la recría como en el secado, y se debe utilizar el concepto de ‘producción vitalicia’. Es importante observar lo que produce el animal en toda su vida productiva, no únicamente en dos lactaciones, porque el gasto de recría y las emisiones en ese periodo de recría se van a diluir en sólo dos lactaciones, que no es lo mismo que diluirlo en cuatro lactaciones.

A nivel de la alimentación del animal, el cambio de las emisiones se puede conseguir a través de la calidad de los forrajes y de los subproductos. Los concentrados ya están muy afinados, por lo que la digestibilidad de la dieta está muy determinada por los forrajes. Cuanto mayor sea la producción del animal por día, más se va a diluir la producción de metano por kilogramo de leche, ya que se diluye la producción de metano de mantenimiento del animal. También se puede aplicar a la producción de carne. Por lo tanto, maximizar la digestibilidad de la dieta y una adecuada formulación incrementan la producción de leche y de carne, al mismo tiempo que se diluyen las emisiones.

Por lo que respecta a la microbiota, los nutrientes que entran en el rumen sufren diferentes procesos de fermentación. Uno de los subproductos es el metano por la fermentación anaerobia de carbohidratos. Ese metano es necesario porque, una vez que los azúcares más complejos se degradan en azúcares simples, por ejemplo glucosa, la fermentación aerobia genera electrones. El rumen capta esos electrones con el sistema NADH, pero debe devolverlos a algún sitio para que no se vea afectada la degradación de carbohidratos. Una de las vías fundamentales de dirección de esos electrones es la producción de metano, pero también hay otras como la producción de ácidos grasos volátiles, que se debe maximizar para que la producción de metano no se incremente. Si somos capaces de redireccionar esos electrones a otra producción que no sea el metano, sí se puede utilizar por parte del animal como energía. La manera fundamental de redirigir esos electrones es mediante la mejora de la digestibilidad de la dieta.

Los actores principales de esta fermentación reúnen un sistema muy complejo. Es un ecosistema que es redundante, porque hay muchas especies microbianas que realizan la misma función y si alguna se ve afectada puede ser reemplazada, y resiliente porque si cesa una alteración que se ha producido en el rumen, vuelve a su situación inicial de forma bastante rápida. En ocasiones, a los técnicos y ganaderos se nos olvida que debemos elaborar las dietas pensando en las bacterias del rumen de las ovejas. Este ecosistema ha evolucionado durante muchos años. Los rumiantes aparecieron hace 15 millones de años. Primero se empezaron a domesticar las cabras y después las ovejas y las vacas, hace 3.000 o 4.000 años. Sin embargo, ha sido hace 40 años cuando hemos cambiado sustancialmente la dieta de estos animales. Pero durante esos millones de años, ese ecosistema del rumen ha cambiado para adaptarse a una variedad de alimentos, variación estacional de ambientes, una crianza en la que hay una transferencia de microorganismos con animales adultos... de ahí se ha pasado a unos sistemas en los que hay pocas variaciones. Se ha mejorado la eficiencia, con ingredientes que tienen una densidad proteica mayor, y también ha mejorado la capacidad de ingesta de los animales. También es cierto que se han cambiado las condiciones de ese ecosistema, que no es algo a lo que estaba acostumbrado, bajando el pH del rumen, aumentando el poder reductor... y eso puede originar ciertas alteraciones. El hecho de poder diseñar una dieta que pueda tener un ecosistema ruminal eficiente debe ser una de nuestras primeras labores. Un ecosistema ruminal eficiente depende de que los animales tengan una buena genética y que la dieta esté bien formulada. Una vez que la dieta esté bien formulada, se puede jugar con algunas adiciones pequeñas que pueden mejorar la digestibilidad o aminorar algunos problemas que puedan derivarse de ser dietas demasiado energéticas. Existen multitud de compuestos que se pueden añadir a la dieta, pero hay que tener en cuenta que algunos de ellos pueden tener un efecto positivo sobre la producción de metano, porque mejoran la digestibilidad. Sin embargo, a día de hoy en el mercado no hay productos que puedan asegurar que reducen la producción de metano de forma consistente y de forma científica. Desde la aplicación de la Directiva en 2006 sobre la supresión de antibióticos como promotores de crecimiento, hay una necesidad de desarrollar nuevas terapias y nuevas vías de modulación del ecosistema microbiano del rumen, como son los extractos de plantas. Algunos extractos funcionan bien, pero también hay una gran confusión en el sector sobre los aditivos que se pueden utilizar en cada ocasión. Se debe tener cuidado porque estos extractos funcionan en algunas ocasiones y conviene que el sector empresarial y el sector productos hagan un esfuerzo en trabajar más para discernir cuáles son los efectos de la mano de la comunidad científica. Sí que hay algunos compuestos de síntesis que se están desarrollando específicamente para reducir la producción de metano, pero no están todavía en el mercado.

CONCLUSIONES

El sector tiene una gran heterogeneidad, por lo que ha resultado complicado poner en números todo lo que se necesita para el documento titulado ‘Bases zootécnicas para el cálculo del balance alimentario de nitrógeno y fósforo’. Se han tenido problemas en establecer los datos de la serie histórica y una mayor coordinación sería interesante para el futuro.

Respecto a las emisiones, hay una gran sensibilidad social. En el caso del metano o de los gases con efecto invernadero, todavía no hay unas directrices que explican lo que debe reducir cada sector, aunque sí lo hay en el caso del amonio.

La digestibilidad de la dieta es un factor determinante para poder mejorar la eficiencia y reducir las emisiones.

El sector va a tener datos y va a generar datos para poder en valor y reivindicar su valor en aumentar la eficiencia y reducir las emisiones.