Análisis de forraje y su uso en la formulación de raciones de vacas lecheras Dr. David Combs Dept. de Ciencias Lecheras University of Wisconsin-Madison Análisis de Forraje Análisis básicos de forraje para balancear las raciónes, Análisis para marketing del Heno Métodos de Laboratorios Comerciales: NIR vs Wet Chem Valores energéticos de los forrajes y porque deben ser considerados. Medir la digestibilidad de la fibra Tests para solucionar problemas/sintonización fina de las raciones Tamaño de las Partículas Perfiles de fermentación del Ensilaje Análisis de Hongos/Levaduras Aplicación Comercial Basada en la investigación Contundentes Repetibles Adaptable a la Rutina SOIL and FORAGE ANALYSIS LABORATORY University of Wisconsin Madison/Extension 8396 Yellowstone Drive, Marshfield, WI 54449 Phone 715-387-2523 ext 4 Fax 715-387-1723 MARSHFIELD AG RESEARCH STATION 8396 YELLOWSTONE DRIVE MARSHFIELD, WI 54449 Acct # 555372 Date 8/8/2002 Comments Legume/Grass Silage- UW Recommended Sample Description SILO #6, 8/08/02 Lab Number 3033 1 Item Abbrev Unit Dry Matter Moisture DM % as fed % as fed 47.93 52.07 WC C CP SCP RUP RDP ADF-CP NDF-CP % of DM % of CP % of CP % of CP % of DM % of DM % of DM % of DM 20.62 19.1766 47.03 22.29 77.71 1.05 4.30 1.05 20.62 NIR NIR NIR C NIR NIR C C ADF aNDF ADL NDFD % of DM % of DM % of DM % of NDF 28.11 36.40 4.66 43.88 7.81 NIR WC NIR WC C NFC % of DM % of DM 31.57 30.9386 3.20 4.8015 4.40 C C NIR TDN Nel NEm NEg ME RFV % of DM Mcals/lb Mcals/lb Mcals/lb Mcals/lb Value Method Protein Fractions Crude Protein Soluble Crude Protein Rumen-Undegraded Protein Rumen-Degraded Protein Acid Detergent Fiber Crude Protein Neutral Detergent Fiber Crude Protein Heat Damaged Protein-Estimated Adjusted Crude Protein Fiber Fractions Acid Detergent Fiber Neutral Detergent Fiber Lignin (Acid detergent) Neutral Detergent Fiber Digestibility, 48 h NDF/Lignin Ratio Carbohydrates and Fats Non Fiber Carbohydrate Fat pH Energy Calculations; NRC, 2001 Total Digestible Nutrients,1X Net Energy , Lactation, 3X Net Energy , Maintenance Net Energy , Gain Metabolizable Energy Relative Feed Value Milk/Ton lbs 47.92 0.48 0.38 0.14 0.76 170.44 1715 67 3.30 C C C C C C C 1.68 Macro Minerals Phosphorus Calcium Potassium Magnesium Sodium Chloride Micro Minerals P Ca K Mg Na Cl 0.23 1.22 2.19 0.37 % of DM WC % of DM WC % of DM WC % of DM WC % of DM NR % of DM NR Iron Manganese Zinc Copper Ash Fe Mn Zn Cu 12.51 ppm NR ppm NR ppm NR ppm NR %of DM WC Medición de Calidad del Forraje “Sistema Antiguo” “Nuevo y Mejorado” 2001 NRC Lechero NDT => 88.9 - .779 ADF TDN=EPC + EGA + EfDN + ECNF -7 Heno y Henilaje RFV RFQ Leche/ton (Leche 98) Leche/ton Ensilaje de Maíz RFV Leche/ton (Leche 98) Leche/ton (Leche 2000) (Leche 2000) Efectos del Madurez del Forraje sobre el contenido de Energía 70 68 NDT @ Mantenimiento 66 64 62 60 58 56 54 52 50 Veg Pre Late 1/3 Blm MADUREZ DEL FORRAJE Antiguo Sumativo 2/3 Blm Full Test de forraje. Paquetes NIR “Básicos” Todos proporcionan MS, y estimaciones NIR de PC, FDN, FDA, ADIPC, PC Sol Almidón Ca, P, K, Mg Agsource NIR química humeda Energía Basada en ADF Basada en ADF Basada en ADF Costo* $17.00 $12.75 $12.00 $16.00 NIR + WC OARDC $24.50* $26.00* $19.00* $32.00** *NIR FDN, FDND ** WC/ IV FDN/FDND Dairyland NIR NIR Rock River NO NIR UW-SPAL NO NIR NIR sum Consorcio de Calibración Estadísticas de MS, CP, FDN y dFDN48 En ensilajes de Leguminosas (2006) Factor MS PC FDN dFDN48 N 793 467 838 360 Mean 94.70 17.87 46.95 20.19 SEC 0.6482 0.8162 2.2107 1.6146 R2 0.9234 0.9682 0.9572 0.8641 SECV 0.6937 0.9653 2.3756 1.8999 (1-VR) 0.9124 0.9554 0.9512 0.8235 dFDN es una medida de la digestibilidad del FDN como porcentaje de la materia seca. Es expresada de esta manera debido a que las estadísticas de calibración NIR son más altas cuando la degradación de la fibra se expresa como % de MS que cuando es medida como % de FDN. El FDND se calcula dividiendo el dFDN por el total de FDN Ensilaje de Leguminosas/Heno Ensilaje de Pasto/Heno Ensilaje de Maíz 75 Excelente 70 65 Bueno 60 55 Promedio 50 45 Pasable 40 35 30 25 20 Deficiente Digestibilidad del FDN, % de FDN Figura 1. Rangos de digestibilidad de FDN para forrajes de uso común. Los rangos de digestibilidad de FDN y las recomendaciones se basan en un ensayo in vitro de digestibilidad real de materia seca en 48 horas. (Laboratorio de Análisis Marshfield Soil and Forage, University of Wisconsin-Madison: 2001 Requerimientos de Nutrientes para Ganado Lechero). Respuesta en leche y consumo frente a FDND de Forrajes Referencia Dietas Forraje (% MS) FDN (% MS) FDA (% MS) CMS (Kg/d) Prod. Leche (kg/d) Grant et al. 1995 iso-sorg bm3-sorg 65.0 65.0 41.6 40.0 31.0 30.0 20.4a 25.3b 20.3a 26.0b Dado and Allen, 1996 LDF-alf HDF-alf 83.3 83.3 36.7 38.0 26.6 24.6 19.4a 36.3a 20.4b 38.2b Oba and Allen, 1999 iso-CS bm3–CS 44.6 44.6 31.6 30.8 17.4 16.8 23.5a 38.9a 25.6b 41.7b Oba and Allen, 2000 iso-CS bm3–CS iso-CS bm3–CS 32.1 35.8 50.5 55.9 29.1 28.7 38.4 37.5 16.0 15.5 22.8 21.9 23.9a 33.5a 24.7b 36.9b 21.5c 30.4c 22.9d 33.7d iso-CS bm3–CS 60.0 60.0 32.0 31.3 18.7 17.4 22.8a 32.3a 25.2a 35.4a Tine et al. 2001 IV FDND y Rendimiento Lechero 9Aumento en IVFDND se correlaciona positivamente con producción de leche 9Respuesta en Leche a IVFDND a través de la IMS (DMI), no mejoró la digestibilidad total 9IMS y la respuesta en Leche parecen ser mayor en vacas altamente productoras Desafíos de Análisis de FDND Varios métodos diferentes /modificaciones lignina in situ in vitro Sistema Ankom vs ‘sistemas tradicionales’ medio buffers Variación Fluido del rumen no es reactivo Tiempos de Incubación Tamaño y Tipo de Molienda Repetilidad dentro y entre corridas Exactitud y Precisión Exactitud: Validación contra el valor conocido. FDND: cuál es el estándard? Precisión: Repetibilidad Within run error: Replicates within run. Between run error: ‘Standard’ feeds. Consorcio de Estadísticas de Calibración de MS, PC, FDN y dFDN48 En Ensilajes de Leguminosas (2006) Factor MS PC FDN dFDN48 N 793 467 838 360 Medio 94.70 17.87 46.95 20.19 SEC 0.6482 0.8162 2.2107 1.6146 R2 0.9234 0.9682 0.9572 0.8641 SECV 0.6937 0.9653 2.3756 1.8999 (1-VR) 0.9124 0.9554 0.9512 0.8235 dNDF es la medida de digestibilidad de la FDN como porcentaje de materia seca. Se expresa de esta manera debido a que las estadísticas de calibración del NIR son más altas cuando la degradación de la fibra se expresa como un % de la FDN. La FDN se calcula dividiendo dFDN por el total de la FDN. Goering and Van Soest (1970) Técnica Incolum “Primed” * Pese la muestra dentro del matraz, buffer y reduzca la solución • Pese la muestra dentro la bolsa de fibra para Forraje Ankom F57, coloque en el matraz y agregue las soluciones minerales Recolecte Inoculum Recolecte Inoculum Agregue primer, buffer reduzca la solución y estandarice • Inoculation • Digestion (24, 30, 48 h ivFDND) Ensayo del FDN c/refluxer Ensayo FDN con Ankom200 * Patente Pendiente Consorcio de Calibración Estadísticas de MS, CP, FDN y dFDN48 en Ensilajes de Leguminosas (2006) Item FDN dFDN48 N 838 360 Mean 46.95 20.19 SEC 2.21 1.61 R2 0.96 0.86 SECV 2.38 1.90 (1-VR) 0.95 0.82 “Primed” In Vitro NIRS Calibration Equation Statistics Item FDN FDND48 N 53 53 Mean 45.43 44.93 SEC 1.86 3.57 R2 0.97 0.89 SECV 2.44 5.01 (1-VR) 0.95 0.79 FDND24 FDND30 53 53 23.12 30.25 2.49 2.82 0.93 0.93 3.72 4.40 0.85 0.83 Sintonización fina y Solución de Problemas Calidad Relativa del Forraje (RFQ) Calidad Relativa del Forraje (RFQ) = (dConsumo Potencial * dTDN) Constante Potencial de consumo = base de consumo más ajuste por dFDN = FDN + ((dFDN-promedio dFDN) *.374) Fuente: Oba and Allen, 1999, J Dairy Sci Nutrientes Digestibles Totales (dNDT) = dCNF + dPC + dGA*2.25 + dFDN - 7 Fuente: NRC, 2001 Conciliación de la Calidad Relativa del Forraje a las Necesidades del Animal V. Lecheras, hasta 100 días lactancia Terneros, primeros 3 meses Vacas Lecheras, 200 días de lactancia. Terneras leche, 3-12 ms. Vaquillas de carne (reemplazos) Vaquillas lecheras, 12-18 ms. Vacas de carne con cría al pie. Vaquilla Lechera, 18-24 meses. Vacas secas Carne o leche 100 110 120 130 140 Calidad Relativa del Forraje 150 Perfiles de Fermentación del Ensilaje Ens. de Leguminosas Ensilaje de Maiz HMC Producto Final (30-40MS) pH 4.3-4.7 (45-55 DM) (70-75 MS) 3.7-4.2 4.0-4.5 Fermentación ácidos, % de MS Acido Láctico 7-8 2-4 Acido Acético 2-3 0.5-2.0 Ácido Butírico <0.5 0 4-7 1-3 0 0.5-2 <0.5 0 Amoniaco-N, % de PC 5-7 <10 10-15 4.7-5.0 (30-40 MS) <12 Penicillium Aspergillus flavus, (Aflatoxina) Fusarium Cladoporium Diplodia Micotoxinas Comunes Genero Micotoxina Comentarios Fusarium DON (Vomitoxin) Fumonisin T-2 HT-2 Zearalenone Común Aspergillus Aflatoxin Sequía Alta temperatura Penicillium PR Toxin Citrinin Ochratoxin Claviceps Ergot Pequeños Granos Tipicamente infecta el maiz y los granos pequeños (ensilaje de planta entera y granos) Las toxinas de Fusarium son las más comunes. No común en ensilajes de forrajes perennes Síntomas generales de micotoxicosis en ganado lechero Apariencia ‘Unthrifty’(descuidada, trintre) Pérdida de Leche Rendimiento reproductivo disminuido Reducción del consumo Función Inmunológica disminuida Lesiones Diarrea Los Síntomas pueden ser crónicos o agudos Generalmente un problema de rebaño Micotoxinas -- Fumonisina Pérdida de leche en vacas alimentadas con dietas contaminadas, con fumonisina < 1ppm o 100 ppm, desde los 7 días pre-parto hasta 70 días post parto,. Díaz et al., 2000. Manejo de las Micotoxicosis Monitorear la producción de leche del rebaño, en relación con el consumo y la reproducción Tome nota de cambios repentinos en el desempeño del rebaño Considere todas las posibles causas Testee los alimentos para detectar micotoxinas Use laboratorios que se especialicen en micotoxinas Busque múltiples micotoxinas Tamaño De la Partícula TMR? Cuanto hay aquí? 8-10% en la criba superior (6% si es heno o paja seca) <50% en el recipiente Guidelines for interpreting Penn State Particle Separator Box results. Box distribution (as is basis) Mezcla excesiva y Tamaño de Partículas TMR en 49 Lecherías, WI. Possin et al., 1995 Meta Separación TMR? Recomendaciones para testear el Forraje Formulación básica de raciónes : el estándar debe ser el análisis NIR incluyendo la ecuación sumatoria para energía y el análisis de minerales de química húmeda. Comercialización de Forrajes: Necesidad de la industria para adoptar un sistema sumatorio: Ecuaciones FDA: Sobreestimación del NDT No son sólidas Evaluación Híbridos y de variedades: Se debe utilizar paquetes NIR que incluyan las ecuaciones sumatorias actualizadas (Leche 2006). Análisis de Forraje para Solucionar Problemas Problema FDN/FDND (wet chem) Consumo deprimido Grasa deprimida Ketosis/DA Acidosis/laminitis Estabilidad aeróbica Costo Aprox. A* A B A C $13-16 *A, B, C Nivel de Prioridad del Test Perfil de Fermentación B B C C A $13-15 Micotoxina Screen C C C C C $20-25/toxin Tamaño Partícula B A A A $12 Resumen: Mediendo la Calidad del Forraje La digestibilidad del FDN es una herramienta adicional que ayuda a evaluar más exactamente la calidad del forraje Fibra total baja es todavía el mejor indicador de la calidad de forraje Los valores promedios de FDND son: Leguminosas y gramíneas: 45-55% de FDN total Ensilaje de Maíz: 55-65% de total FDN No todos los análisis de forraje son iguales Las estimaciónes de energía de la fibra en base a química humeda y NRC 2001 debe usarse en los análisis de rutina. Las estimaciones NIR para Ca, P, K, Mg no son confiables