El estrés calórico - Consorcio Lechero

El estrés calórico - Consorcio Lechero

El estrés calórico:
como manejarlo de una manera eficiente y rentable
Israel Flamenbaum, Ph. D
DR. Flamenbaum (Cow Cooling Solutions) LTD
www.cool-cows.com
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Flamenbaum 2015
El motivo por que trabajamos tanto en Israel
sobre el tema de estrés calórico ?
• Localización - Al Este del Mar Mediterráneo ( 32 N).
• Clima - Sub-tropical Seco.
• Verano (Mayo – Oct) – Caliente con alta humedad
relativa (sin lluvias).
- Temp. (máx.. y min.) 32-35oC y 22-25oC
- H.R (máx.. y min.)
80 % y 50%.
• Invierno - (Nov – Abr) – Fresco (con lluvias).
- Temp. (máx.. y min.) 18oC y 7oC
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Flamenbaum 2015
El sector lechero Israelí
• 100,000 Vacas con producción controlada (DHI)
• Raza: Holstein - Israelí
• Producción media a 305 d. :
- Leche
12,000 kg (40/día)
- Grasa
3.60 %
- Proteína
3.20 %
- Células Somáticas (X1,000) 200
Datos del “Libro del hato” Israelí, 2014
3
Flamenbaum 2015
El “Balance térmico” de la vaca lechera
4
Flamenbaum 2015
La vaca alta productora es un verdadero “horno en 4 patas”
5
Flamenbaum 2015
El calor generado por una vaca alta productora, caracterizado por el calor
generado por lampas de 100W
(Hoard’s Dairyman Magazine, May 2000)
• Una persona en descanso genera calor equivalente a una lámpara
de 100W.
• La vaca Holstein “seca” en descanso, genera el calor equivalente
a 9 lámparas de 100W.
• En lactación, hay una adición de calor equivalente a 1 lámpara por
cada 4.5 kg de leche producida.
• La vaca de 45 kg/día generara el calor equivalente a 19 lámparas.
• La radiación solar directa agrega el equivalente de 16 lámparas de
100W, (vaca alta productora tendrá que disipar el calor
equivalente a 35 lámparas de 100W).
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Flamenbaum 2015
Pérdida de
calor
Producción de calor
Temperatura corporal
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Flamenbaum 2015
Normo-termia:
producción de calor = Pérdidas de calor
Hipertermia (estrés calórico):
producción de calor > pérdidas de calor
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Flamenbaum 2015
Los mecanismos para disipar el calor
•
Conducción
•
Convección
•
Radiación
•
Evaporación
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Flamenbaum 2015
Nuevo ITH
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Flamenbaum 2015
Cuando las vacas sienten el estrés calórico ?
• Vacas altas productoras empiezan “sufrir” cuando el (ITH) excede 68
• Esto aparece en las siguientes combinaciones:
- 25.5 C and 20% RH
- 22.5 C and 50% RH
- 20.0 C and 80% RH
11
Flamenbaum 2015
Cambios en el comportamiento de la vaca
en estrés calórico
•
•
•
•
•
•
•
12
Disminuye la actividad general
Disminuye la rumia
Incrementa el consumo de agua
Disminuye el consumo de MS
Se buscan la sombra y pisos húmedos
Las vacas paradas e amontonadas
Las vacas buscan ventilación natural
Flamenbaum 2015
Efecto del estrés por calor en la
vaca lechera alta productora
• Disminuyen el pico y la persistencia de la lactancia
• Disminuye la concentración de Grasa y Proteína en la
leche
• Aumenta la concentración de Células Somáticas en la
leche
• Baja la tasa de concepción
• Disminuye el desarrollo de la ubre pre-parto
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Flamenbaum 2015
Las perdidas en el performance de las
vacas en estrés calórico
La producción de leche (10-30%).
Las grasa y proteína en la leche (0.2-0.4 % ).
El incremento en células somáticas en la leche (100,000).
La tasa de concepción (0-30 %).
La detección de calores (50%).
La tasa de descarte (10-15 % ).
La eficiencia nutricional ( 5-15%).
La tasa de problemas de salud general y salud de la
ubre.
• La tasa de mortandad de becerros (5 – 10 % ).
•
•
•
•
•
•
•
•
14
Flamenbaum 2015
Estudio de pérdidas económicas en el sector lechero de
Estados Unidos, causadas por el calor del verano
St. Pierre et. al , J. Dairy Sci 86 , E52 (2003)
15
Flamenbaum 2015
Estudio de pérdidas económicas en el sector lechero de
Estados Unidos, causadas por el calor del verano
St. Pierre et. al , J. Dairy Sci 86 , E52 (2003)
• Se estudiaron 50 años, 48 estados, 256 estaciones
meteorológicas
• Se tomaron en cuenta las pérdidas relacionadas
solamente a producción y fertilidad
• Se compararon 3 niveles de la intensidad del uso de
sistemas de enfriamiento: Sin , moderado, intensivo
(basando en la literatura científica mundial existente
hasta 2003)
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Flamenbaum 2015
Pérdidas anuales por el calor del verano en
diferentes especies
• Ganado Lechero - 1500 millones US$
• Ganado de Carne - 400 millones US$
• Porcino
- 320 millones US$
• Aves – 165 millones US$
• 60% de las pérdidas en el ganado lechero
• 75% de las pérdidas en el ganado
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Flamenbaum 2015
Las perdidas económicas causadas por
el estrés calórico
•
-
Zonas extremamente calientes (Florida, Texas, Arizona) –
6 meses estresantes o mas al año
Perdidas de producción por vaca de 1500 – 2000 litros
Perdida de ingreso de 400- 600 USD
•
-
Zonas medianas (Georgia, California, Missouri)
3-4 meses estresantes al año
Perdida de producción por vaca de 500 – 800 litros
Perdida de ingreso de 150 - 200 USD
•
-
Zonas frías (Idaho, Dakota, Montana)
1 – 1.5 meses estresantes al año
Perdida de producción por vaca de 50 - 200 litros
Perdida de ingreso de 50 - 80 USD
18
Flamenbaum 2015
……..El
efecto económico negativo del estrés de calor en industria
lechera mundial, probablemente supera las perdidas causadas al
mismo, por enfermedades de la ubre (mastitis), así como
la baja fertilidad de las vacas…….
(N, St. Pierre, The Ohio State University, Columbus - personal communication)
From: Roads et al -Journal of Dairy Science Vol. 92, 2009 No. 5:1986.
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Flamenbaum 2015
Impacto de diferentes niveles de estrés calórico en la
productividad de vacas lecheras
(Burgos, Zimbelman y Collier, 2010)
Nivel de estrés calórico
(rango de ITH)
Temperatura &
humedad
Duracion
(horas/dia)
Perdida de leche
(kg/hora y kg/día)
22 C
Minimo marginal
(68 – 71)
4
-
0.28 kg/h
1.1 kg/d
9
-
0.30 kg/h
2.7 kg/d
12
-
0.32 kg/h
3.9 kg/d
50%
25 C
Mediano – moderado
(72 – 79 )
50%
30 C
Moderado – severo
(80 – 89)
75%
34 C
Severo
(90 – 99 )
20
85%
Flamenbaum 2015
-
Impacto del calórico en diferentes partes de Europa
en la productividad de vacas lecheras
(International Dairy Topics – V 14 No. 4, 2015)
Lactancia
Localidad
UK
Duración del estrés calórico
en 24 horas
Medio Moderado Severo
Moderado
Severo
1 h 39 m
39 m
-
Total horas de
estres
2 h 18 m
Pérdida de
leche
(kg/vaca/d)
0.7
Francia (norte)
4 h 06 m
2 h 14 m
-
6 h 20 m
-
1.8
Francia (sur)
5 h 55 m
5 h 34 m
2m
11 h 58 m
-
3.5
Espana (sur)
8 h 41 m
5h2m
-
13 h 43 m
-
4.0
Suiza
5 h 35 m
4 h 22 m
36 m
10 h 33 m
-
3.1
Italia (centro)
8 h 58 m
9 h 41 m
10 m
18 h 49 m
-
5.5
Polonia
6 h 16 m
3 h 59 m
10 m
10 h 25 m
-
3.0
R. Checa
5 h 06 m
3 h 58 m
1 h 01 m
10 h 05 m
-
3.0
21
Flamenbaum 2015
Tabla 1 - la disminución prevista de la producción de leche ( kg ) y los ingresos
anuales (en dólares ) en hatos lecheros expuestos al calor
entre 90 y 150 días al año .
% caída en
producción por
vaca/ año
22
Perdida de ingreso
(US$/vaca/ año)
Perdida de producción de
Leche (Kg/vaca/año)
150
120
90
150
120
90
2%
54
43
32
135
110
80
4%
108
86
65
270
220
265
6%
162
130
97
410
330
245
8%
216
173
130
545
435
330
10%
270
216
162
680
545
410
12%
324
260
195
820
655
490
Flamenbaum 2015
Tabla 2 –La Intensidad del estrés por calor, las pérdidas en la producción
anual de leche y los ingresos anuales (en dólares), en establos lecheros de cinco
estados del sur de los Estados Unidos, sin ejercer sistemas de enfriamiento.
Estado
California
% anual
Reducción Reducción Incremento Reducción
de horas en consumo
en
en "días en ingreso
(Kg/vaca/ año) producción abiertos"
($/vaca/ año)
con
(Kg/vaca/ año)
(ITH > 70)
12
145
293
12
110
N. Mexico
20
168
338
23
168
Arizona
22
362
729
26
256
Florida
49
894
1,803
59
676
Texas
36
996
2,007
54
698
23
Flamenbaum 2015
Cambios estacionales en el contenido de grasa y
proteína en la leche en USA
(Hoard’s Dairyman - Septiembre 19, 2009)
24
Flamenbaum 2015
El efecto negativo del estrés calórico
en la “eficiencia nutricional” dela vaca
1. Baja la tasa de conversión de comida a
leche.
2. Baja la producción que significa, mas alto
costo de mantenimiento por litro producido
25
Flamenbaum 2015
El efecto negativo del estrés calórico
en la eficiencia nutricional
25 C
35 C
26
Flamenbaum 2015
Incremento en la producción y consumo de MS por vaca.
(Estudio en 40 establos lecheros en Israel, realizado entre 1991 – 2011)
litros
‫ליטר‬
‫ליטר חלב לפרה וק"ג ח"י לפי שנים‬
Kg‫ק"ג‬
MS
24
11000
23
10500
22
10000
21
9500
20
9000
19
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
11500
‫שנה‬
‫לפרה‬
‫ליטר‬
Leche
27
Flamenbaum 2015
‫לפרה‬
MS‫חי‬
‫ביגון‬nutricional
‫נתונים כלליים ניתוח כלכלי משקי‬
Eficiencia
(litros de leche y leche corregida a energía por cada kg de MS consumido)
‫ק"ג ח"י לליטר חלב וליטר חמ"א לפי תנובה‬
Litros/vaca
11500
‫ליטר‬
11000
10500
10000
2
9500
9000
0.72
R = 0.9703
2
R = 0.7239
0.74
0.76
‫לליטר‬
‫חי‬
Leche
0.78
0.8
‫לחממ‬
‫חי‬
LCE*
0.82
(‫לליטר‬Leche
‫ליניארי )חי‬
* LCE = Leche Corregida a Energía
28
Flamenbaum 2015
0.84
0.86
(‫לחממ‬LCE
‫ליניארי )חי‬
0.88
0.9
El estrés calórico reduce en 5-10% la eficiencia
nutricional de la vaca (conversión comida a leche)
En el caso que el costo de alimentación de una vaca
promedio es de 60$
Se trata de una pérdida de 3 – 6 $/vaca/día !!!
29
Flamenbaum 2015
Las alternativas para reducir el efecto negativo del
verano en la
producción de leche
Mejora genética de la tolerancia al calor
Mejora en prácticas nutricionales
Mejora del control veterinario
Mejora en instalaciones
Implementación eficiente de “métodos de
enfriamiento”
•
•
•
•
•
30
Flamenbaum 2015
Como mitigar el “Estrés calórico” ?
•
Prevención de la radiación solar directa
- sombras, diseño de instalaciones
•
Ventilación Natural
- Orientación óptima de instalaciones, altura y tipo de techo
•
“Enfriamiento directo” (Enfriando el animal)
- Mojado
- Ventilación forzada
- Combinación de mojado con ventilación
•
“Enfriamiento Indirecto” (Enfriando el medio ambiente)
31
Tunnel cooling
Low Profile Cross Ventilation (LPCV)
Neblinas
Enfriamiento Evaporativo (Korral Kool)
Flamenbaum 2015
El método principal empleado en Israel para aliviar el
estrés por calor en vacas lecheras
• Se basa en incrementar la evaporación de agua de la superficie
corporal.
• Consiste en la aplicación combinada de ducha y ventilación
forzada, en ambientes abiertos como:
- la sala de pre-ordeño/sala especial de enfriamiento
- los comederos
• Se basa en la combinación de :
- Aspersión (30-60 segundos)
- Ventilación (5 minutos)
- Ciclos de 30-60 minutos
- Aplicación en intervalos de cada 2-3 horas
• El enfriamiento permite mantener a vacas de alta producción en
situación de “normo-termia”, durante todo el día
32
Flamenbaum 2015
Locales para el enfriamiento directo
• “Corral o patio de espera”
•
“Corral o patios especiales de enfriamiento”
•
El sitio de alimentación –Tabla de alimentación
•
Área de descanso.
33
Flamenbaum 2015
Cambio de ventiladores en el corral de espera
hasta 2009
34
desde 2009
Flamenbaum 2015
“Eficiencia eléctrica” de diferentes ventiladores
Fan type
22”
30”
42”
78”
78”
35
Motor
(HP)
0.5
1.0
1.5
1.5
3.0
Wind
capacity(m3/h)
12,400
18,750
37,000
83,000
113,000
Meters with
Wind speed
3 m/sec
6
13
15
16
20
Flamenbaum 2015
Electrical
consumption
(KW/h)
0.37
0.75
1.10
1.10
2.20
Efficiency
(m3/KW)
33,500
25,000
33,600
75,450
51,300
Qué se puede obtener al enfriar intensamente a las vacas?
Un estudio a gran escala realizado en Israel
• ‘Enfriamiento Mínimo’ (5 hatos, 300 vacas cada uno)
Mojando solamente antes del ordeño
• ‘Enfriamiento Intensivo’ (5 hatos, 300 vacas cada uno)
Enfriamiento en sala de espera + línea de Alimentación’
10 periodos de enfriamiento, 45 min. cada uno, 7.5 h/día
36
Flamenbaum 2015
Efecto sobre la tasa de concepción a la 1a.
inseminación en vacas adultas
Tratamiento
Verano
Invierno
Minimo
Intensivo
16.7
33.8
(222)
(572)
43.5
46.6
(618)
(684)
Flamenbaum and Ezra, 2003, J. Dairy Sci. 86: (Suppl. 1) 19.
37
Flamenbaum 2015
Efecto de la intensidad de enfriamiento sobre la
producción de leche de vacas adultas (kg/d)
Tratamiento
Mínimo
Intensivo
Verano
35.0
40.0
Invierno
38.6
40.5
3.6
0.6
Diferencia (kg/d)
Proporción V:I
90.7%
98.5%
Flamenbaum and Ezra, 2003, J. Dairy Sci. 86: (Suppl. 1) 19.
38
Flamenbaum 2015
Tambos con relación verano Invierno alta y baja
Baja relacion
V:I
Alta relacion
V:I
Mal enfriamiento
Buen enfriamiento
24
24
Leche en invierno (Kg/día)
39,5 ± 2,1
39,7 ±2,2
Leche en verano (Kg/día)
34,4± 2,0
38,9 ±2,0
Tasa verano: invierno
0,87 ± 0,02
0,98 ± 0,02
Tasa pico lactancia V: I
0,90± 0,05
0,99± 0,04
T. Concepcion Invierno (%)
0,36± 0,07
0,40 ± 0,07
T. Concepccion Verano (%)
0,19± 0,06
0,27± 0,07
0,53
0,68
N° hatos
TC V:I
39
Flamenbaum 2015
…..” Las pérdidas que observamos por el
estrés de calor, son solamente el pico del
“iceberg”. Gran parte de las pérdidas ocurren
ya terminada la estación calurosa ”……..
Shirley Roenfeldt
Dairy herd management
May 1998
40
Flamenbaum 2015
Efecto restante del enfriamiento en la lactancia de la vaca
Dhuyvetter et. al. 2000. Kansas State Univ.
“Heart of America Dairy Management Conference”, St. Joseph. MO.
41
Flamenbaum 2015
Producción 305 días en vacas con
Y sin enfriamiento intensivo en el verano
Parámetro
Sin
con
Leche (Kg)
11,346
12,017
671
6,0%
LCP (Kg) *
11,081
11,807
726
6,5%
Grasa (kg)
402,6
430,1
27,5
6,8%
Proteína (Kg)
360,9
385,3
24,4
6,8%
* LCP – Leche Corregida a Precio
42
Flamenbaum 2015
Diferencia Producción
agreg. %
(Kg)
Curvas de lactancia en vacas con y sin enfriamiento
paridas en verano e invierno
Partos Junio
Partos Diciembre
‫המלטות דצמבר‬
45
45
40
40
(‫חמ" מ יומי )ק" ג‬
(‫חמ" מ יומי )ק" ג‬
‫המלטות יוני‬
35
30
verano
25
20
35
30
verano
25
20
15
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
‫חודש בתחלובה‬
2
3
4
5
6
7
8
‫חודש בתחלובה‬
Días en lactancia
43
1
Días en lactancia
Sin enfriamiento
Flamenbaum 2015
enfriadas
9
10
Efecto de mes de parto en la producción de
vacas lecheras en el sur de E.E.U.U
44
Flamenbaum 2015
El impacto del pico de lactancia en la producción
anual de la vaca lechera
Incremento en
pico de lactancia
45
Incremento en
producción
Flamenbaum 2015
Incremento en
ingreso por vaca
lechera
Efectos del enfriamiento de vacas preparto
Tratamiento
Sombra
Período
(días)
Enfriadas
Control
%
0 – 100
26.7
25.5
5.0
0 – 150
40.7
37.2
9.4
Pico
41.3
39.7
4.0
0 – 60
26.1
24.3
7.5
0 – 120
44.8
41.1
9.1
(Florida)
Mojado & vent.
(Israel)
Neblina
(Arizona)
Neblina alta
presión
(Mexico)
Mojado & vent.
(Israel)
46
Flamenbaum 2015
El beneficio económico en USD por la buena implementación e
operación de sistemas intensivas de enfriamiento
en el continente Americano.
Pais
/
beneficio
economico en US$
5% incremento en
produccion y
eficiencia nutr.
10% incremento en
producción y
eficiencia nutr.
USA (sur)
150
345
Norte de Mexico
165
400
Costa del Peru
145
240
80
200
Central Uruguay
110
245
Central Brasil (MG and SP)
145
310
Central Argentina (SF and CO)
47
Flamenbaum 2015
Métodos para evaluar el “estado térmico” en las vacas y
la efectividad de tratamientos de enfriamiento
• Corto plazo –
Medición de temperatura corporal y de ritmo respiratorio
• Largo Plazo –
Relación de performance entre el verano : invierno)
48
Flamenbaum 2015
Medición a corto plazo del “estado térmico” de las vacas
El uso de termómetros vaginales especiales (termocron, data logger)para el
constante monitoreo de temperatura corporal dela vaca
49
Flamenbaum 2015
TEMPERATURE DATA LOGGER
Thermochron iButton (Maxim Comp.)
50
Flamenbaum 2015
CIDR en uso para mantener el sensor de temperatura
en la vagina de la vaca
51
Flamenbaum 2015
Aplicador y CIDR con el “Termocron” iButton
52
Flamenbaum 2015
Inserción del CIDR con el sensor
53
Flamenbaum 2015
Temperatura vaginal en vacas de un tambo Israelí
Verano - Invierno
Verano
Invierno
ordeña
54
Flamenbaum 2015
86,0
70,0
12:00:00
0:45:00
1:30:00
2:15:00
3:00:00
3:45:00
4:30:00
5:15:00
6:00:00
6:45:00
7:30:00
8:15:00
9:00:00
9:45:00
10:30:00
11:15:00
12:00:00
12:45:00
13:30:00
14:15:00
15:00:00
15:45:00
16:30:00
17:15:00
18:00:00
18:45:00
19:30:00
20:15:00
21:00:00
21:45:00
22:30:00
23:15:00
ITH
Influencia del Enfriamiento sobre la Temperatura Corporal en Vacas
Lecheras en comparación con el ITH: 25, Febr. 2015
80,0
76,0
74,0
Enfriamiento
ITH
Temp. de la Vaca
oC
40,00
84,0
39,50
82,0
39,00
78,0
38,50
Enfriamiento
Enfriamiento
38,00
72,0
37,50
Temperaturas vaginales de vacas muy altas productoras ( > 50 lit./día)
enfriadas muy intensivamente en corral de espera y sitio de alimentación
78”
Helicoptero
Sitio
Sitiode
de
enfriamiento
enfriamiento
Hora
56
Flamenbaum 2015
Corral de espera
Temperatura ambiental en 3 días consecutivos de primavera en
el sur de Israel 2015
Temperatura
ambiantal
Hora en el dia
57
Flamenbaum 2015
Temperatura vaginal de vacas en días relativamente frescos
sin enfriamiento
temperatura
hora
58
Flamenbaum 2015
Temperatura vaginal de vacas en días relativamente frescos
con enfriamiento
temperatura
hora
59
Flamenbaum 2015
La “Relación V : I”
Permite detectar establos que disminuyen
la performance en verano en forma
excesiva
Permite evaluar los resultados obtenidos,
en relación a las medidas que han sido
tomadas
60
Flamenbaum 2015
El informe computarizado de
“Índice de performance Verano : Invierno”
• Un programa en “Excel”. “Jalando” datos del
“Libro del Hato Israelí”
• Compara la performance de las vacas en verano
(Jul.- Set.) respecto a la performance en invierno
(Ene.- Mar.)
• Analiza cada establo en forma anual
• Compara cada establo al promedio de su “grupo
de relación”, y a sus propios datos en los últimos
5 años
61
Flamenbaum 2015
Distribución de los establos en Israel de acuerdo
a la relación V : I en Producción de Leche
Relación V : I
Establos (%)
> 0.96
40%
0.90 – 0.96
38%
< 0.90
22%
Flamenbaum & Ezra (2007), J. Dairy Sci. Vol. 90, (Suppl. 1 ): 753
62
Flamenbaum 2015
Relación V : I de Producción de leche (kg/día)
en hatos cooperativos de Israel,
en 1994 Vs. 2008
Año
180 Hatos Cooperativos
Inv
Ver
V:I
1994
37.7
31.0
0.82
2004
39.8
36.5
0.92
2008
40.0
38.3
0.96
Flamenbaum & Ezra, "Hoard's Dairyman", June 10, 2006.
63
Flamenbaum 2015
Gracias por la atención
[email protected]
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Flamenbaum 2015