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Israel Flamenbaum, Ph. DDR. Flamenbaum (Cow Cooling Solutions) LTD
El estrés calórico: como manejarlo de una manera eficiente y rentable
1
DR. Flamenbaum (Cow Cooling Solutions) LTD
www.cool-cows.com
Flamenbaum 2015
• Localización - Al Este del Mar Mediterráneo ( 32 N).
• Clima - Sub-tropical Seco.
• Verano (Mayo – Oct) – Caliente con alta humedad
El motivo por que trabajamos tanto en Israel sobre el tema de estrés calórico ?
2
• 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
Flamenbaum 2015
El sector lechero Israelí
• 100,000 Vacas con producción controlada (DHI)
• Raza: Holstein - Israelí
• Producción media a 305 d. :
3
• 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, 2014Flamenbaum 2015
El “Balance térmico” de la vaca lechera
4 Flamenbaum 2015
La vaca alta productora es un verdadero “horno en 4 patas”
Flamenbaum 20155
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.
6
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).
Flamenbaum 2015
Producción de calor Pérdida de calor
Temperatura corporal
Flamenbaum 20157
Normo-termia:
producción de calor = Pérdidas de calor
Hipertermia (estrés calórico):
producción de calor > pérdidas de calor
Flamenbaum 20158
Los mecanismos para disipar el calor
• Conducción
• Convección
Flamenbaum 20159
• Radiación
• Evaporación
Nuevo ITH
Flamenbaum 201510
Cuando las vacas sienten el estrés calórico ?
• Vacas altas productoras empiezan “sufrir” cuando el (ITH) excede 68
• Esto aparece en las siguientes combinaciones:• Esto aparece en las siguientes combinaciones:
- 25.5 C and 20% RH
- 22.5 C and 50% RH
- 20.0 C and 80% RH
Flamenbaum 201511
Cambios en el comportamiento de la vaca en estrés calórico
• Disminuye la actividad general• Disminuye la rumia• Incrementa el consumo de agua
12
• 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
13
• Aumenta la concentración de Células Somáticas en la leche
• Baja la tasa de concepción
• Disminuye el desarrollo de la ubre pre-parto
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 %).
14
• 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 % ).
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)
Flamenbaum 201515
St. Pierre et. al , J. Dairy Sci 86 , E52 (2003)
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 • 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)
Flamenbaum 201516
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 ganadoFlamenbaum 201517
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)• 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
Flamenbaum 201518
……..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)(N, St. Pierre, The Ohio State University, Columbus - personal communication)From: Roads et al -Journal of Dairy Science Vol. 92, 2009 No. 5:1986.
Flamenbaum 201519
Impacto de diferentes niveles de estrés calórico en la productividad de vacas lecheras
(Burgos, Zimbelman y Collier, 2010)
Perdida de leche(kg/hora y kg/día)
Duracion(horas/dia)
Temperatura & humedad
Nivel de estrés calórico(rango de ITH)
- 0.28 kg/h - 1.1 kg/d
4
22 C
50%
Minimo marginal
(68 – 71)
25 C
- 0.30 kg/h- 2.7 kg/d
9
25 C
50%
Mediano – moderado
(72 – 79 )
- 0.32 kg/h- 3.9 kg/d
12
30 C
75%
Moderado – severo
(80 – 89)
--34 C
85%
Severo
(90 – 99 )
Flamenbaum 201520
Pérdida de leche
(kg/vaca/d)Total horas de
estres
Duración del estrés calórico en 24 horas
Lactancia
Localidad SeveroModerado -Severo
Medio -
Moderado
- 0.72 h 18 m-39 m1 h 39 mUK
- 1.86 h 20 m-2 h 14 m4 h 06 mFrancia (norte)
Impacto del calórico en diferentes partes de Europa en la productividad de vacas lecheras
(International Dairy Topics – V 14 No. 4, 2015)
- 3.511 h 58 m2 m5 h 34 m5 h 55 mFrancia (sur)
- 4.013 h 43 m-5 h 2 m8 h 41 mEspana (sur)
- 3.110 h 33 m36 m4 h 22 m5 h 35 mSuiza
- 5.518 h 49 m10 m9 h 41 m8 h 58 mItalia (centro)
- 3.010 h 25 m10 m3 h 59 m6 h 16 mPolonia
- 3.010 h 05 m1 h 01 m3 h 58 m 5 h 06 mR. Checa
Flamenbaum 201521
Perdida de producción de Leche (Kg/vaca/año)
Perdida de ingreso (US$/vaca/ año)
% caída en producción por vaca/ año
9012015090120150
801101353243542%
Tabla 1 - la disminución prevista de la producción de leche ( kg ) y los ingresos anuales (en dólares ) en hatos lecheros expuestos al calor entre 90 y 150 días al año .
801101353243542%
26522027065861084%
24533041097 1301626%
3304355451301732168%
41054568016221627010%
49065582019526032412%
22 Flamenbaum 2015
Reducción en ingreso ($/vaca/ año)
Incremento en "días
abiertos"
Reducción en
producción(Kg/vaca/ año)
Reducción en consumo(Kg/vaca/ año)
% anual de horas
con(ITH > 70)
Estado
1101229314512California
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.
1101229314512California1682333816820N. Mexico2562672936222Arizona676591,80389449Florida698542,00799636Texas
23 Flamenbaum 2015
Cambios estacionales en el contenido de grasa y proteína en la leche en USA
(Hoard’s Dairyman - Septiembre 19, 2009)
Flamenbaum 201524
1. Baja la tasa de conversión de comida a leche.
El efecto negativo del estrés calórico en la “eficiencia nutricional” dela vaca
leche.
2. Baja la producción que significa, mas alto costo de mantenimiento por litro producido
Flamenbaum 201525
El efecto negativo del estrés calórico en la eficiencia nutricional
26
25 C
35 C
Flamenbaum 2015
ליטר חלב לפרה וק"ג ח"י לפי שנים
10500
11000
11500
ליטר
22
23
24
ק"ג
Incremento en la producción y consumo de MS por vaca. (Estudio en 40 establos lecheros en Israel, realizado entre 1991 – 2011)
Kg MSlitros
Flamenbaum 2015
9000
9500
10000
10500
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
שנה
19
20
21
22
ליטר לפרה MSLecheחי לפרה
27
ק"ג ח"י לליטר חלב וליטר חמ"א לפי תנובה
R2 = 0.9703
10000
10500
11000
11500
טרלי
נתונים כלליים ניתוח כלכלי משקי ביגון
Litros/vaca
Eficiencia nutricional(litros de leche y leche corregida a energía por cada kg de MS consumido)
Flamenbaum 2015
R2 = 0.7239
R = 0.9703
9000
9500
0.72 0.74 0.76 0.78 0.8 0.82 0.84 0.86 0.88 0.9
חי לליטר חי לחממ ליניארי (חי לליטר) Lecheליניארי (חי לחממ) LCE* Leche LCE
* LCE = Leche Corregida a Energía
28
El estrés calórico reduce en 5-10% la eficiencia
29
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 !!!
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 del control veterinario • Mejora en instalaciones• Implementación eficiente de “métodos de
enfriamiento”
Flamenbaum 201530
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)
31
• “Enfriamiento directo” (Enfriando el animal)- Mojado- Ventilación forzada- Combinación de mojado con ventilación
• “Enfriamiento Indirecto” (Enfriando el medio ambiente)- 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
32
- 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
Flamenbaum 2015
Locales para el enfriamiento directo
• “Corral o patio de espera”
• “Corral o patios especiales de enfriamiento”
33
• El sitio de alimentación –Tabla de alimentación
• Área de descanso.
Flamenbaum 2015
Cambio de ventiladores en el corral de espera
hasta 2009 desde 2009
34 Flamenbaum 2015
Fan type Motor(HP)
Wind capacity(m3/h)
Meters with Wind speed 3 m/sec
Electrical consumption(KW/h)
Efficiency (m3/KW)
22” 0.5 12,400 6 0.37 33,50030” 1.0 18,750 13 0.75 25,000
“Eficiencia eléctrica” de diferentes ventiladores
30” 1.0 18,750 13 0.75 25,00042” 1.5 37,000 15 1.10 33,60078” 1.5 83,000 16 1.10 75,45078” 3.0 113,000 20 2.20 51,300
Flamenbaum 201535
• ‘Enfriamiento Mínimo’ (5 hatos, 300 vacas cada uno) Mojando solamente antes del ordeño
Qué se puede obtener al enfriar intensamente a las vacas?
Un estudio a gran escala realizado en Israel
Flamenbaum 201536
• ‘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
Efecto sobre la tasa de concepción a la 1a. inseminación en vacas adultas
Tratamiento Minimo Intensivo
Verano 16.7 33.8 (222) (572)
Flamenbaum 201537
(222) (572)
Invierno 43.5 46.6 (618) (684)
Flamenbaum and Ezra, 2003, J. Dairy Sci. 86: (Suppl. 1) 19.
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
Flamenbaum 201538
Invierno 38.6 40.5
Diferencia (kg/d) 3.6 0.6
Proporción V:I 90.7% 98.5%
Flamenbaum and Ezra, 2003, J. Dairy Sci. 86: (Suppl. 1) 19.
Alta relacionV:I
Buen enfriamiento
Baja relacion V:I
Mal enfriamiento
2424N° hatos
39,7 ±2,239,5 ± 2,1Leche en invierno (Kg/día)
38,9 ±2,034,4± 2,0Leche en verano (Kg/día)
Tambos con relación verano Invierno alta y baja
39
0,98 ± 0,020,87 ± 0,02Tasa verano: invierno
0,99± 0,040,90± 0,05Tasa pico lactancia V: I
0,40 ± 0,070,36± 0,07T. Concepcion Invierno (%)
0,27± 0,070,19± 0,06T. Concepccion Verano (%)
0,680,53TC V:I
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 ”……..
40
Shirley RoenfeldtDairy herd management
May 1998
Flamenbaum 2015
Efecto restante del enfriamiento en la lactancia de la vaca
41
Dhuyvetter et. al. 2000. Kansas State Univ.“Heart of America Dairy Management Conference”, St. Joseph. MO.
Flamenbaum 2015
Producción agreg. %
Diferencia (Kg)
conSinParámetro
6,0%67112,01711,346Leche (Kg)
6,5%72611,80711,081LCP (Kg) *
Producción 305 días en vacas con
Y sin enfriamiento intensivo en el verano
42
6,5%72611,80711,081LCP (Kg) *
6,8%27,5430,1402,6Grasa (kg)
6,8%24,4385,3360,9Proteína (Kg)
* LCP – Leche Corregida a Precio
Flamenbaum 2015
Curvas de lactancia en vacas con y sin enfriamiento paridas en verano e invierno
המלטות דצמבר
40
45
המלטות יוני
40
45
Partos Junio Partos Diciembre
43
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
חודש בתחלובהג)
ק" ) מי יו מ
מ"ח
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
חודש בתחלובה
ג)ק"
) מי יו מ
מ"ח
enfriadas Sin enfriamiento
verano verano
Días en lactanciaDías en lactancia
Flamenbaum 2015
Efecto de mes de parto en la producción de vacas lecheras en el sur de E.E.U.U
Flamenbaum 201544
El impacto del pico de lactancia en la producción anual de la vaca lechera
Incremento en pico de lactancia
Incremento en producción
Incremento en
ingreso por vacalechera
Flamenbaum 201545
Efectos del enfriamiento de vacas preparto
%ControlEnfriadasPeríodo (días)
Tratamiento
5.025.526.7100–0Sombra (Florida)
9.437.240.7150–0Mojado & vent.(Israel)
46
(Israel)
4.039.741.3PicoNeblina (Arizona)
7.524.326.160–0Neblina alta presión
(Mexico)
9.141.144.8120–0Mojado & vent.(Israel)
Flamenbaum 2015
El beneficio económico en USD por la buena implementación e operación de sistemas intensivas de enfriamiento
en el continente Americano.
10% incremento en producción y eficiencia nutr.
5% incremento en produccion y eficiencia nutr.
Pais / beneficio economico en US$
345150USA (sur)
400165Norte de Mexico
240145Costa del Peru
20080Central Argentina (SF and CO)
245110Central Uruguay
310145Central Brasil (MG and SP)Flamenbaum 201547
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)
Flamenbaum 201548
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
Flamenbaum 201549
TEMPERATURE DATA LOGGERThermochron iButton (Maxim Comp.)
50 Flamenbaum 2015
CIDR en uso para mantener el sensor de temperaturaCIDR en uso para mantener el sensor de temperaturaen la vagina de la vacaen 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
Flamenbaum 201554
39,00
39,50
40,00
78,0
80,0
82,0
84,0
86,0
Influencia del Enfriamiento sobre la Temperatura Corporal en Vacas Lecheras en comparación con el ITH: 25, Febr. 2015
ITH oC
37,50
38,00
38,50
70,0
72,0
74,0
76,0
12:0
0:00
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
10:3
0:00
11:1
5:00
12:0
0:00
12:4
5:00
13:3
0:00
14:1
5:00
15:0
0:00
15:4
5:00
16:3
0:00
17:1
5:00
18:0
0:00
18:4
5:00
19:3
0:00
20:1
5:00
21:0
0:00
21:4
5:00
22:3
0:00
23:1
5:00
ITH Temp. de la Vaca
EnfriamientoEnfriamiento
Enfriamiento
Temperaturas vaginales de vacas muy altas productoras ( > 50 lit./día) enfriadas muy intensivamente en corral de espera y sitio de alimentación
Sitio de enfriamiento
Corral de esperaHelicoptero78” Sitio de enfriamiento
Flamenbaum 201556
Hora
Temperatura ambiental en 3 días consecutivos de primavera en el sur de Israel 2015
Temperaturaambiantal
Flamenbaum 201557
ambiantal
Hora en el dia
Temperatura vaginal de vacas en días relativamente frescos sin enfriamiento
temperatura
Flamenbaum 201558
hora
Temperatura vaginal de vacas en días relativamente frescos con enfriamiento
temperatura
Flamenbaum 201559
hora
La “Relación V : I”
Permite detectar establos que disminuyen la performance en verano en forma excesivaexcesiva
Permite evaluar los resultados obtenidos, en relación a las medidas que han sido tomadas
Flamenbaum 201560
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.)(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
Flamenbaum 201561
Distribución de los establos en Israel de acuerdo a la relación V : I en Producción de Leche
Establos (%)Relación V : I
40%> 0.96
38%0.90 – 0.96
22%< 0.90
Flamenbaum & Ezra (2007), J. Dairy Sci. Vol. 90, (Suppl. 1 ): 753
Flamenbaum 201562
180 Hatos CooperativosAño
V:IVerInv
0.8231.037.71994
Relación V : I de Producción de leche (kg/día) en hatos cooperativos de Israel,
en 1994 Vs. 2008
0.8231.037.71994
0.9236.539.82004
0.9638.340.02008
Flamenbaum & Ezra, "Hoard's Dairyman", June 10, 2006.Flamenbaum 201563
Gracias por la atenciónisraflam@inter.net.il
64
israflam@inter.net.il
Flamenbaum 2015
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