Reducción de emisión de metano en vacas lecheras

Se formuló un modelo de programación lineal (PL) de mínimo costo con el objetivo de cuantificar el costo y la composiciónde las raciones ante la disminución de la emisión de metano, en relación a una situación inicial en dos condiciones de máximo consumo diario potencial de MS (CMSmax, kgMS) de pastura de alfalfa

Se desarrolló una matriz de PL con nueve actividades y once restricciones, se utilizó el Solver de Excel para obtener las soluciones. El modelo de PL se hizo correr con los requerimientos de vacas de 550 kg PV produciendo 30 L con 3,2 % de grasa butirosa y 11,5 % de sólidos totales, con dos CMSmax de pastura de alfalfa: 6 y 12 kg de MS. Sobre una situación inicial en ambas condiciones de CMSmax de pastura se obtuvieron las raciones de mínimo costo que reducen la emisión de metano en 2, 4, 6, 8, 10, 12 y 14 % en relación a la situación inicial. Las actividades y el precio del kg MS de los alimentos (septiembre de 2021) considerados en el modelo de PL fueron las siguientes: pastura de alfalfa (PA, $ 2,5), rollo de alfalfa (RA, $ 11), silaje de maíz (SM, $ 5), grano de maíz (GM, $ 22), hez de malta (HM, $ 29), semilla de algodón (SA, $ 19,9), afrechillo de trigo ($ 15), balanceado comercial 14% PB ($ 24) y balanceado comercial 18 % PB ($ 28). Las restricciones fueron once: CMSmax (kg MS/día), mínima EM (Mcal/día), mínima PB (kg/día), mínima FDN (kg/día), mínimo calcio (g/día), CMSmax de PA (kg MS/día), máxima cantidad de SA (% del consumo de MS), máxima cantidad de HM (% del consumo de MS), mínima cantidad de forraje (PA, RA y SM, kg MS/día), máxima cantidad de afrechillo de trigo (% del consumo de MS) y una restricción sobre la emisión de metano (% de reducción sobre la situación inicial).

El costo de las raciones varió con el menor CMSmax de PA (6 kg MS/día) desde $ 190/vaca/día (11,22 MJ/día de emisión de metano) en la situación inicial hasta $ 227/vaca/día (9,64 MJ/día de metano) con la mayor reducción de la emisión de metano. Toda la PA fue consumida y a medida que se redujo la emisión diaria de metano se redujo el consumo de SM (de 3,29 kg MS/día a 1,82 kg MS/día) y se incrementó el consumo de GM (de 3,24 kg MS/día a 6,6 kg MS/día). El valor del producto marginal de la restricción de metano (cambio en el costo por unidad de la restricción de metano) fue en todas las situaciones de $ -24,09/MJ. Con el mayor CMSmax de PA, el costo diario de la ración se incrementó desde $164,92 por vaca/día en la situación sin reducción de la emisión de metano hasta $213,88 por vaca/día con 14 % de reducción de la emisión de metano (de 11,06 MJ/vaca/día a 9,51 MJ/vaca/día, respectivamente). La participación de la PA en la ración, en la situación inicial, fue de 10,07 kg MS/vaca/día disminuyendo con la mayor reducción de la emisión de metano a 8 kg MS/vaca/día. El SM, que fue utilizado en la situación con baja disponibilidad de PA, fue reemplazado por SA y cantidades marginales de HM. La participación del GM aumentó de 3,32 kg MS/vaca/día a 7,21 kg MS/vaca/día con el incremento en la reducción de la emisión de metano. El valor del producto marginal de la reducción de metano fue de $ -29,64/MJ entre 2 % y 8 % y de $ -34,78/MJ entre 10% y 14% de reducción. El efecto que tiene el incremento del precio de la ración a medida que se disminuye la emisión de metano en las dos situaciones de CMSmax de PA, implica que el precio del litro de leche ($30 por litro pagado al productor, septiembre de 2021) se tendría que incrementar desde $ 0,25 hasta $ 2 por litro (dependiendo del % de reducción) para compensar el aumento del costo de la alimentación. También se incrementa la participación del GM y otros subproductos a medida que se reduce la emisión de metano.

El uso de la PL no sólo permite cuantificar el costo y la composición de las raciones en cada una de las situaciones, sino que mediante el análisis de post-optimalidad se determina el valor del producto marginal de la reducción de la emisión de metano. Las raciones obtenidas dependerán, como todo modelo de PL, de los alimentos, sus precios y restricciones consideradas. El modelo podría ser utilizado para evaluar políticas de reducción de uno de los principales gases de efecto invernadero.