El objetivo fue cuantificar el aprovechamiento de P en 11 fincas lecheras, ubicadas en las provincias de San José, Cartago y Alajuela. Se utilizaron datos de compras de insumos, ventas de leche, compra y salida de animales, desde enero a diciembre del 2010. Para evaluar el aprovechamiento de P, se utilizaron 3 indicadores que permitieron analizar la eficiencia de las fincas. El número total de animales osciló entre 39 y 242. La producción promedio anual de leche fue de 300 880 kg. El área varió entre 1 y 116 ha. Las 11 fincas ingresaron en promedio 1214 (±1036) kg de fósforo, donde 70% provenía de alimentos, 16% de fertilizantes y 14% de sales minera- les. Las fincas exportaron 294 (±219) kg de fósforo, donde 90% egresó de la finca en la leche vendida y solamente 10% en la venta de animales. El total de P que salió de las fincas, osciló entre 136 y 876 kg. Las fincas ingresaron 4,1 (±0,8) g.kg-1 P de leche producida y en general, el balance de P fue positivo para todas las fincas, lo que indica que ingresó más P del que salió en forma de producto, observándose que 65% del P importado permanece en las fincas. Las estrategias para reducir la excreción de P deben ir orientadas a reducir el P en las dietas ofrecidas, dado que la mayor proporción de estos nutrientes ingresan por medio de la alimentación.
The objective was to quantify P use in 11 dairy farms located in the provinces of San Jose, Cartago and Alajuela. Data such as feed purchases, milk sales, purchase and removal of animals between January and December 2010 were used. In order to evaluate the use of P, three indicators that allowed analyzing farm efficiency were used. Total number of animals ranged from 39 to 242. The average annual milk production was 300 880 kg. Farm area varied between 1 and 116 ha. The 11 farms imported on the average 1214 (±1036) kg of phosphorous: 70% came from feed, 16% from fertilizers and 14% from mineral supplements. The farms exported 294 (±219) kg of phosphorous, of which 90% was exported in milk sold and only 10% in animals sold. Total P exported ranged between 136 and 876 kg. Farms imported 4.1 (± 0.8) g.kg-1 P of milk produced. In general, P balance was positive for all farms, indicating that more P entered the farm that came out in the form of product, showing that 65% of imported P remained on the farms. Strategies to reduce P excretion should be aimed at reducing P in the diets, since the largest P input is through imported feed.
La producción de leche en Costa Rica se ha visto incrementada durante las 3 últimas décadas; presentó incementos de 308 millones de kilogramos en 1980 a 953 millones de kilogramos de leche en el 2011, lo que representa un aumento anual promedio de 7% (Cámara Nacional de Productores de Leche 2012). Este incremento ]]>
Dentro de esta situación, el fósforo (P) que es un elemento esencial para los animales, es utilizado de forma ineficiente; en vacas lecheras de 60 a 70% del P consumido es excretado en las heces ]]>
En la actualidad el fósforo se ha convertido en el principal elemento para el manejo de nutrientes en los sistemas ganaderos (Weiss y Wyatt 2004). Para proteger, preservar o aún mejorar la calidad de nuestras aguas, es importante que se limite la cantidad de fósforo que ingresa a las fincas y que eventualmente puede llegar a cuerpos acuíferos. Por otra parte, es muy difícil medir, de manera rutinaria, la ]]>
El balance de nutrientes en una finca lechera, es una herramienta agroambiental que permite considerar ]]>
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En Costa Rica no existe ningún tipo de información científica respecto a la utilización de P en fincas lecheras, por lo que el presente trabajo tiene como objetivo cuantificar el aprovechamiento de P en algunas fincas de vocación lechera.
Materiales y Métodos
El estudio se llevó a cabo en 11 fincas lecheras ubicadas en los cantones de Alfaro Ruiz, Naranjo, Poás y San Carlos en la provincia de Alajuela; Goicoechea y Vásquez de Coronado en la provincia de San José y Oreamuno en la provincia de Cartago. Se utilizaron datos de compras de insumos, ventas de leche, compra y salida de animales, entre enero a ]]>
Estimación de la cantidad de ]]>
El P proveniente de los fertilizantes se calculó de acuerdo con las compras realizadas corregidas por el porcentaje de P2O5 y divididas entre 2,29 (Bertsch 1998). El P ingresado por el alimento balanceado se calculó con ]]>
Inicialmente se quiso considerar el tamaño de las fincas, pero se determinó que no todas contaban con información exacta y detallada del área, por lo que no fue posible relacionar el ]]>
kg-1 de P de leche producida (Spears et ál. 2003, Herrero et ál. 2006). Así mismo, se calculó la proporción de P que ingresó por alimentos (incluídos alimentos balanceados, subproductos agrícolas, reemplazadores lácteos y pacas de heno), fertilizantes y otros ]]>
Estimación de la cantidad de fósforo exportado
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El P exportado a través de la leche, se calculó mediante la cantidad de leche entregada a la planta industrializadora, corregida por un factor constante de 0,09% ó 0,9 gramos de P por cada kilogramo de leche producida (Knowlton y Herbein 2000, NRC 2001, Wu et ál. 2001). Para la estimación de la cantidad de P exportado a través de los animales que salen de la finca, se utilizó los valores de 0,67 y 0,68% de fósforo de acuerdo con el peso vivo para terneras y vacas, respectivamente (Pearson e Ison 1997).
Cálculo de índices de aprovechamiento de fósforo
Para evaluar el aprovechamiento de P, se utilizaron 3 indicadores:
1. Indicador de Uso de P (IUP, %) como cociente entre la cantidad de P que permanece en la finca y el total ingresado, lo cual muestra las ineficiencias del sistema (Bouldin y Klausner 2002, Herrero et ál. 2006).
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2. Indicador de Consumo de P (ICP), cociente entre la entrada y salida de P (entrada P/ salida P), que permite evaluar el número de veces que las entradas de P superan la salida (Koelsch y Lesoing 1999, Herrero et ál. 2006).
3. Eficiencia Global del Balance (EGB %), indica qué proporción del total del nutriente ]]>
El cálculo de estos índices permite analizar la eficiencia individual de las fincas (Jarvis 1993, Dou et ál. 1998) y compararla con otros sistemas de producción (Halberg et ál. 1995, Haygarth et ál. 1998). ]]>
Resultados y Discusión
Características generales de las fincas evaluadas
Las fincas analizadas presentaron un amplio rango en las variables evaluadas (Cuadro 1). El número total de animales por finca osciló entre 39 y 242. La producción promedio anual de leche para las 11 fincas fue de 300 880 kg. El área de las fincas varió entre 1 y 116 ha. Los sistemas de manejo para alimentación de los animales fueron muy diversos, encontrándose pastoreo rotacional, estabulación ]]>
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Cuando se consideró la cantidad de P que sale de las fincas, los datos obtenidos muestran que en general las fincas exportaron la mayor proporción de P a través de la venta de leche (Figura 2). En promedio, las 11 fincas estudiadas exportaron 294 (±218) kg de fósforo, donde un 90% egresó de la finca en la leche vendida y solamente un 10% en la venta de animales. El total de P exportado osciló ]]>
Balance de fósforo
Dada la contaminación de los recursos hídricos por los excedentes de P en las lecherías, los balances de nutrientes permiten conocer el ]]>
El balance es la diferencia entre las entradas y las salidas esperadas (venta de leche y animales). Los sistemas ganaderos con un balance positivo significativo, donde las entradas son mayores que las salidas, ]]>
Nuestros resultados muestran un balance positivo de P, lo que indica que más P ingresa a las fincas que el que sale en forma de producto (
Figura 3). Una porción significativa del P que se queda en la finca (presente en las heces principalmente) se adhiere a las partículas del suelo y puede ser transportada hacia aguas superficiales a través de la erosión y en el agua de escorrentía (Rotz 2004).
Una ]]>
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Por estas razones, las regulaciones ambientales en muchos países desarrollados han hecho que las explotaciones animales tengan que cuantificar y ajustar el balance o f lujo del fósforo con el fin de minimizar la excreción de este nutriente al ambiente (OECD 2004).
Gramos de fósforo por kilogramo de leche producida
Con el objetivo de eliminar el efecto del tamaño de la finca, la entrada de P fue expresada como g.kg-1 de P de leche producida ]]>
kg-1 de P de leche producida. El mayor ingreso de P se observó en la finca 1, la cual requirió de 5,5 g de P para producir un kilogramo de leche; donde los alimentos, fertilizantes y suplementos minerales aportaron el 39,1; 36,2 y
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Estudios similares han encontrado que el promedio de P que ingresa a las fincas con res- pecto a la producción de leche es de 2,36 g.kg-1 de P (Laws et ál. 2002), en donde el 64,34% de este nutriente ingresa a través de la alimentación. Estos resultados coinciden con los reportados por Spears et ál. (2003), quienes obtuvieron un ingreso de 2,63 g.kg-1 de P de leche, de los cuales el 85,39% del nutriente era aportado por la alimentación y el restante 14,61% provenía de los fertilizantes, en un estudio realizado con 41 fincas lecheras. Herrero et ál. (2006) por su parte, encontraron que el ingreso de P en 17 fincas fue de 3,50 g.kg-1 de leche, en donde el principal aporte provenía de los fertilizantes (54%), mientras que los alimentos aportaban el restante 46%. Contrariamente, ]]>
kg-1 de P de leche, en el cual 60,20; 39,20 y 0,60% eran aportados por alimentos, fertilizantes y otros, respectivamente, en un total de 18 fincas. Dichos resultados fueron atribuidos a la intensificación de la producción lechera en la región.
Análisis de los índices de aprovechamiento de nutrientes
Los resultados de los índices de aprovechamiento de P de las 11 fincas evaluadas, se observan en el Cuadro 2. Estos índices muestran concretamente la eficiencia o ineficiencia de la utilización de los nutrientes.
El primer indicador analizado fue la Eficiencia Global del Balance (EGB), el cual indica la proporción de fósforo que sale de la finca en la leche, con respecto a las entradas (Spears et ál. 2003, Herrero et ál. 2006). Valores altos en este indicador, demuestran mejores aprovechamientos de los nutrientes. El promedio anual de la EGB de P fue de 25,1% (±4,6), con valores máximos y mínimos ]]>
Si se consideran datos de diversos autores (Kuipers et ál. 1999, Domburg et ál. 2000, Laws et ál. 2002, Spears et ál. 2003, Herrero et ál. 2006 y García et ál. 2007), se obtiene un promedio de EGB de P de 31,93% (±11,6), mayor a lo encontrado en el presente estudio, lo que indica que las fincas estudiadas por dichos autores ]]>
En general, tanto los resultados obtenidos en el presente trabajo, como los realizados por otros ]]>
El siguiente índice ]]>
El IUP fue de 74,8% (±4,6), ]]>
Otras investigaciones reportan valores de IUP de 69,6% (Kuipers et ál. 1999, Domburg et ]]>
Por último, el Indicador de Consumo de P (ICP), permite evaluar el número de veces que la entrada de P supera la salida del mismo (Koelsch y Lesoing 1999, Herrero et ál. 2006). Por lo tanto, valores altos de este indicador reflejan mayores ineficiencias, debido a que se requiere ]]>
En este sentido, por medio de los datos reportados por Kuipers et ál. (1999), Domburg et ál. (2000), Laws et ál. (2002), Spears et ál. (2003), Herrero et ál. (2006) y García et ál. ]]>
El promedio de eficiencia encontrado en el presente estudio fue de 25%. Esto significa que 75% del P que ingresa a las fincas no se puede contabilizar en producto (leche y/o carne).
Estrategias para aumentar el aprovechamiento de P
La producción animal y particularmente las lecherías, están inevitablemente asociadas con la producción de residuos y en consecuencia, con algún grado de contaminación ambiental. Por lo que las estrategias para reducir la excreción de P en las lecherías deben comenzar por mejorar la eficiencia en la ]]>
Diversas investigaciones han determinado que la excreción fecal de P está relacionada con su consumo (Dayrell e Ivan 1989, Sanson et ál. 1990, Van Horn et ál. 1998, Spiekers et ál. 1993, Wu et ál. 2000, Weiss y Wyatt 2004, Ekelund et ál. 2006). Weiss y Wyatt (2004) por ejemplo, mostraron que la excreción fecal de P ]]>
La reutilización de la excreta (sólida), es un paso importante para disminuir la ]]>
Conclusiones
El balance de fósforo en las ]]>
Notas y Citas
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1. Proyecto 737-A9-247. Inscrito en la Vicerrectoría de Investigación. Universidad de Costa Rica. Costa Rica.
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*Correspondencia: Jorge Alberto Elizondo-Salazar: Estación Experimental Alfredo Volio Mata, Facultad de Ciencias Agroalimentarias. Universidad de Costa Rica. Costa Rica. Autor para correspondencia. Correo electrónico: jorge.elizondosalazar@ucr.ac.cr José Pablo Jiménez-Castro: Escuela de Ciencias Agrarias, Facultad de la Tierra y el Mar. Universidad Nacional de Costa Rica. Costa Rica. 2. Autor para correspondencia. Correo electrónico: jorge.elizondosalazar@ucr.ac.cr * Estación Experimental Alfredo Volio Mata, Facultad de Ciencias Agroalimentarias. Universidad de Costa Rica. Costa Rica. ** Escuela de Ciencias Agrarias, Facultad de la Tierra y el Mar. Universidad Nacional de Costa Rica. Costa Rica.
Recibido: 20/06/13 Aceptado: 03/09/13
]]>199950-971998157200265-88CÁMARA NACIONAL DE PRODUCTORES DE LECHE2012198969181-1862000801946-1952199890573-5812002312058-20652005200699227-2362005102007440-4461995830-5120059633-501997802659-2666199814160-16720068119-211993999-1052000851227-12361999822263-71199750417-42819997784-89200235-382001322531-2547NRC (NATIONAL RESEARCH COUNCIL).20017381OECD (ORGA N I Z AT ION FOR ECONOM IC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT)200473199925-4419972197200482119-137199043238-241200138-532003864178-418619936937-431998292006891280-12912002842004872158-21662000831052-106320011738-1748