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