Modeling Greenhouse Gas Emissions from Spanish Dairy and Beef farms: Mitigation Strategies

ABSTRACT Greenhouse gas (GHG) emissions and their potential effect on the environment has become an important national and international issue. Dairy and beef production, along with all other types of animal agriculture, are recognized sources of GHG emissions, but little information exists on the net emissions from dairy and beef farms. Component models for predicting all important sources of CH4, N2O, and CO2 from primary and secondary sources in dairy production were integrated in a software tool called the Integrate Farm System Model (IFSM). This tool calculates the carbon footprint of dairy and beef production as the net exchange of all GHG in CO2 equivalent units per unit of energy-corrected milk (ECM) produced or kg body weight (BW). The IFSM and Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) were used during this study to evaluate typical Spanish dairy farms for GHG emissions calculation and diet evaluation for methane production, respectively. The Three most important regions of dairy cattle production in Spain were selected Mediterranean (Catalonia, Valencia and Murcia), Cantabric Area (Galicia, Asturias and Cantabria) and Central zone (Castilla-La Mancha, Castilla-Leon, Madrid and Aragon), in addition to two other farms (one organic and one from Baleares Island). The average carbon footprint of all evaluated farms was 0.83 kg of CO2 equivalent units/ kg of ECM. Mediterranean farms have the highest Carbon footprint (average 0.98 kg CO2e/kg of ECM), while Cental Zone was 0.84 and the lowest was in Cantabric farms which (0.67). Two extreme farms were selected the first one had the highest carbon footprint and non-enteric methane (197MA), while the second had the lowest carbon footprint and the highest enteric methane (64CA), the first one was simulated by the IFSM model using different management change scenarios, while the second was simulated with CNCPS model using different dietary change strategies. We found that the management change reduced methane emission up to 30% while dietary change reduced it up to 5%. Three representative feedlot beef Spanish farms (two farms without corn silage; one Holstein and another mixed breed, and the third with corn silage) were used to simulate GHG emissions using the same models. The carbon footprint values ranged from 6.38 to 7.03 kg with an average value of 6.86 CO2e per kg BW. The feedlot farm with corn silage had an average carbon footprint value of 6.98 Kg CO2e/ Kg BW while without corn silage was 6.90 Kg CO2e/ Kg BW. It was concluded that both the Spanish dairy and beef sector has a lower carbon footprint and the management strategies provide a greater potential to reduce methane emissions as compared with dietary scenarios changes

Estudio técnico y económico de diferentes estrategias de alimentación en vacuno lechero

Existe una gran incertidumbre en el sector lácteo debido a la reducción de los márgenes de beneficios por diversos factores. Para contrarrestar esta reducción de la rentabilidad existen estrategias como la formación de lotes de alimentación o la implementación de un programa de crecimiento acelerado en la recría. Respecto a la formación de lotes de alimentación, aunque teóricamente suponen una mejora en la rentabilidad, es necesario realizar un cambio de lote en las vacas pudiendo producir un descenso en la producción o un empeoramiento de los parámetros reproductivos. Existe gran controversia en la magnitud de estos descensos sin que se hayan podido establecer unos valores fijos pues todo parece indicar que la magnitud de los descensos depende de las características de las vacas y del entorno donde se alojan. Debido a la poca certeza en la magnitud de los perjuicios es difícil definir cuál es la mejor estrategia. Por otro lado, sobre el ritmo de crecimiento de la reposición, los estudios sobre necesidades y ritmos de crecimiento sí que concuerdan en sus resultados. Sin embargo, los estudios valoran el beneficio de un mayor número de terneras de reposición y un descenso del tiempo de recría sin valorar el mayor gasto económico que supone alimentar a las terneras con un plano de alimentación mayor. El objetivo de este estudio es valorar la estrategia de alimentación más rentable para las vacas lactantes y la recría de una granja lechera. Para la realización de este experimento se utilizó el simulador de explotaciones lecheras desarrollado por la UAB: www.granjadevacas.es. Para las estrategias de alimentación de vacas en producción se simuló en granjas de 3 potenciales de producción (8000, 12000 y 16000 litros/lactación) comparando la realización de lotes por número de parto (primíparas vs multíparas) y la utilización de una dieta “alta” y una “baja” utilizando como criterio de movimiento diferentes DEL o la mediana de producción. Se variaron los efectos en producción y reproducción del cambio de lote, los precios de la ración, y de la leche. Se pudo observar que agrupar por número de parto siempre es más rentable y que la rentabilidad de hacer lotes de alimentación no es un hecho exacto. Los resultados no variaron únicamente con la magnitud de los perjuicios productivos y reproductivos, sino que también variaron con el potencial de producción y con la ratio Precio leche / Precio ración. En la estrategia de alimentación de la recría se comparó la realización de un crecimiento tradicional contra uno acelerado resultando más rentable el crecimiento acelerado. Se observó que al incrementar el precio de las terneras la rentabilidad del crecimiento acelerado aumentaba debido a la reducción en gastos por compra de terneras preparto

Evaluación del comportamiento alimentario de las vacas en el preparto como predictor de incidencias patológicas y la productividad en la siguiente lactación.

La fase de transición consiste en el periodo desde 3 semanas previas al parto hasta 3 semanas postparto (Drackley, 1999; Grummer, 1995). En este periodo se produce un pico de incidencia de enfermedades (fiebres de la leche, cetosis, retención de placenta y desplazamiento del abomaso, metritis y mastitis principalmente). Estas enfermedades pueden tener un gran impacto negativo sobre la economía de las explotaciones lechera. Las estrategias de nutrición y manejo de la alimentación en la fase preparto juegan un papel muy importante en su prevención. Un tratamiento de todo el rebaño de forma preventiva puede ser una buena solución para evitar la aparición de estas enfermedades, pero en general tiene un coste económico elevado. En consecuencia, este tratamiento preventivo en vacas que no estarán enfermas después el parto supone una pérdida económica importante para los ganaderos. La capacidad de predicción de qué vacas pueden estar enfermas en el postparto ha centrado el interés de muchas investigaciones en estos últimos años. Urton et al. (2005) encontraron que la predicción basada sobre el comportamiento alimentario de las vacas en el preparto puede ser útil para el caso de la metritis. Las mismas conclusiones fueron alcanzadas por Huzzey et al. (2007). Los equipos usados para la monitorización del comportamiento en los estudios científicos son caros y limitan su utilización en condiciones de campo donde tendría su interés. El objetivo de este estudio fue buscar una alternativa viable en condiciones de campo para la predicción de las distintas enfermedades que ocurren en el periodo de transición. La disponibilidad de nuevos equipos comerciales tales como los podómetros de última generación hace más fácil estudiar, además del comportamiento alimentario, otras actividades en el preparto como el tiempo de pie y tumbada de las vacas, el número de pasos y de cambio de pie a tumbada. El experimento se realizó en una granja comercial de más de 1.800 vacas lecheras. La repetibilidad de las medidas de los podómetros se comprobó mediante la colocación de dos podómetros en cada una de 16 vaca. En 129 vaca se registraron todas las actividades durante el periodo de 3 semanas previas al parto y la incidencia de patologías postparto. Los análisis estadísticos se hicieron con el programa SAS (versión 9.1) utilizando un modelo lineal general para la comprobación de la fiabilidad del sistema, y un modelo de regresión múltiple en el caso de la predicción de enfermedades. Los resultados obtenidos indicaron que los datos de podómetros son repetible. Además, el sistema es capaz de identificar las vacas que estarán enfermas después el parto, y de qué enfermedad. Por ejemplo, el aumento de tiempo tumbado puede ser un buen indicador en el caso de la mastitis. El aumento del tiempo tumbado puede predecir el desplazamiento del abomaso. La disminución en el número de pasos, el número de visitas al comedero y el tiempo de acceso al comedero ayuda a predecir la presencia de metritis e hipocalcemia, pero la hipocalcemia reduce los cambios de pie a tumbado por lo cual podemos diferenciar entre estos dos enfermedades. La retención placentaria está relacionada con la disminución del tiempo de acceso al comedero y el aumento en el tiempo de pi

International Master in Animal Nutrition

This study investigates the metabolic adaptation of choline and its metabolites in dairy cows through an experimental design involving rumen-protected choline supplementation. Twelve lactating Holstein-Friesian cows were subjected to a randomized switch-over arrangement, receiving either a single dose of rumen-protected choline or continuous daily doses for four days before scheduled sampling. Blood samples were collected at specific intervals over 32 hours, and metabolite analysis using HPLC/MS focused on choline and betaine. The assessment of choline bioavailability was conducted using the area under the curve (AUC) method. Comparative analysis of basal concentrations and AUC measurements between control and adapted groups showed consistent trends, with higher values of Cmax and AUC observed for betaine compared to choline. Notably, betaine exhibited delayed peak concentrations compared to choline. The results suggest an inverted U-shaped curve in metabolite concentration, aligning with metabolic adaptation patterns seen in studies of other nutrients. Despite variability, the findings support the notion of metabolic adaptation due to continuous rumen-protected choline supplementation, confirming the hypothesis of adaptation through consistent choline supply.<br /

Determinación de los amino ácidos potencialmente limitantes en el crecimiento de los terneros lactantes

The objective of this study was to compare the effect of feeding milk-replacer (MR) with or without added specific amino acids on calf growth and plasma amino acids concentration. Eighty calves were selected at random from a commercial farm. The average age at entry was 2.8 ± 1.75 d and the average initial body weight was 43.5 ± 6.36 kg. Calves were distributed to 1 of 4 MR treatments: 1) Control, a MR with 24.5% CP and 21.0% fat; LMT treatment, the MR supplemented with 0.62% L-Lys, 0.22% L-Met and 0.61% Thr; 3) PT treatment, the MR supplemented with 0.2 % Phe and 0.2 % Tyr; and PG treatment, the MR supplemented with 0.3% Pro and 0.1% Gly. All treatments were fed daily for 56 d. Calves received 4 l/day from day 1 to 4, 5 l/day from day 5 to 14, 6 l/day from day 15 to 49 and 3 l/day from day 50 to weaning at 56. Calf starter and straw were offered throughout the study. During this period, feed intake and growth performance were measured. There were no differences among treatments in body weight (BW), wither height (WH), average daily gain (ADG) or feed efficiency. From day, 1 to weaning at day 56 DM intake was in average 61.8 kg, ADG 787.3 g/d and feed efficiency 0.64. At weaning, average BW, WH and BW: WH ratio was 88.9 kg, 98 cm and 0.91, respectively. Therefore, feeding calves with an MR that contains 24.5% CP and 17% fat contains sufficient amino acids to support the target growth