Alimentación de precisión para ajustar el suministro de nutrientes a las necesidades de los animales

La alimentación de precisión del ganado tiene como objetivo ajustar exactamente el suministro de nutrientes a los requerimientos de los animales individuales en base a la retroalimentación en tiempo real mediante sensores.

Los beneficios incluyen un mayor rendimiento económico, una menor excreción al medio ambiente y una mayor eficiencia en la utilización de los recursos. Los modelos animales deben tener un mayor desarrollo e integrarse con máquinas inteligentes, existentes o nuevas, diseñadas para suministrar la cantidad adecuada de alimento al ave adecuada en el momento adecuado.

Esto requerirá tecnologías sensoras en tiempo real para proporcionar información sobre los ingredientes de la alimentación, el medio ambiente y las propias aves. Los datos del sensor permitirán una estimación precisa de los requerimientos de nutrientes de cada ave en tiempo real, que se entregará inmediatamente a la misma mediante una máquina adecuada.

La alimentación animal de precisión fortalecerá los pilares de responsabilidad de la sostenibilidad económica, ambiental y social.

Descripción del problema

El objetivo principal del nutrólogo es adaptar el suministro de nutrientes a los requerimientos de los animales. Varias centurias de estudios de nutrición se han centrado en:

La caracterización de la disponibilidad de nutrientes de los alimentos.
La demanda de alimentos de los animales.
La combinación adecuada de materias para cubrir de forma óptima la demanda.

Para destacar esto específicamente para las aves, lo primero que se indica en la publicación sobre Requerimientos Nutricionales de las Aves, del Consejo Nacional de Investigaciones (*) es que “la formulación de una dieta equilibrada es fundamental para una producción avícola económica y este proceso depende de un conocimiento de los requerimientos nutricionales de las aves y de los atributos de las fuentes de alimentación”.

Este concepto ha sido aplicado principalmente a nivel de las manadas y la alimentación por fases precisamente está enfocada a suministrársela a las mismas de una forma que evite una sobrealimentación y aumente la eficiencia. Y, a su vez, ha dado lugar a una mayor rentabilidad y ha reducido la excreción de nutrientes al medio ambiente.

El logro del objetivo de igualar el suministro de nutrientes a los requerimientos de nutrientes de los animales individuales se ha explorado en cerdos, pero es un nuevo concepto para los investigadores avícolas. Sin embargo, las nuevas tecnologías inteligentes han comenzado a permitir un estudio serio de este enfoque, y a medida que los costes de la tecnología disminuyan ello permitirá la implementación de una alimentación de precisión individual para todo el sector avícola.

(*) N. de la R.: Se trata del archiconocido NRC norteamericano, muchos años considerado como la “biblia” de la formulación de raciones para las aves, aunque actualmente sus recomendaciones ya se hallen desfasadas, por datar de 1994 y no haberse actualizado.

Requerimientos dinámicos de nutrientes

Los requerimientos nutricionales dependen del genoma específico y único de cada animal individual, su entorno y su etapa de desarrollo. A pesar de esto, la investigación y la práctica dirigida a aumentar la eficiencia y reducir la excreción se han centrado en los requerimientos de los grupos de aves. Determinar los requerimientos de los animales individuales – y la variación relacionada – apenas está en nuestro radar como nutrólogos avícolas, en parte porque el progreso se ha realizado con un enfoque a nivel de grupo y en parte debido al alto costo de la investigación e implementación de los enfoques de la alimentación de precisión para unos animales con un valor relativamente bajo como individuos.

Sin embargo, existe una importante propuesta del valor de alimentar a los animales de acuerdo con sus necesidades individuales de nutrientes. El hacerlo con los cerdos individualmente, con dietas ajustadas a diario ha reducido la ingesta de lisina en un 26 % y la excreción de nitrógeno en un 30%, y esto sin comprometer su rendimiento.

En el caso de las cerdas, la legislación anti-jaulas, motivada por el bienestar animal, más que por posibles pruebas de programas nutricionales, ha impulsado un movimiento hacia los comederos electrónicos, lo que ha sido una oportunidad para diferenciar los programas de alimentación para cerdas individuales. La información sobre la edad, los partos, el peso y la etapa de gestación de cada individuo se ha utilizado para adaptar la ingesta de alimento de forma que se reduce el desperdicio y aumenta el éxito de la lactación y la longevidad.

Otro beneficio es que se pueden recopilar grandes cantidades de datos del sistema, lo que facilita el perfeccionamiento de los programas de alimentación.

Alcance de la oportunidad de alimentación de precisión

Los niveles de retención de nitrógeno oscilan de un 57 al 60 % en las aves para carne y del 46 % para las ponedoras y los de fósforo es del 45 al 48 % en los broilers y pavos y son sólo del 29 % en las ponedoras Powers y Angel, 2008 -. Aunque la retención de fósforo mejora con la suplementación dietética de fitasa – Singh, 2008 -, el centrarse en cumplir con los requerimientos de nutrientes individuales y otras estrategias innovadoras individualizadas ofrece oportunidades sustanciales para una mayor optimización. Por extensión, la creación de grupos más pequeños de animales con requerimientos de nutrientes similares permite un mejor ajuste en el suministro de nutrientes. En las vacas lecheras este enfoque ha reducido la excreción de nutrientes y ha aumentado los beneficios individuales.

En los reproductores pesados este principio se aplica por medio de la agrupación de las pollitas de pesos similares y se las alimenta según sus necesidades específicas – Cobb-Vantress, 2016; Aviagen, 2018 -. Esto se realiza para aumentar la uniformidad del peso corporal y para facilitar el manejo alrededor del inicio de la puesta, pero la práctica también es probable que reduzca la excreción de nutrientes.

Oportunidades de un nuevo sistema de alimentación de precisión

Recientemente hemos desarrollado un novedoso sistema de alimentación de precisión en Canadá que, hasta el momento, proporciona cantidades medidas precisas de pienso a los reproductores pesados que acceden a una estación de alimentación secuencialmente. En ésta se toma su peso individual, el cual se compara con el peso objetivo en tiempo real, siendo entonces expulsadas del sistema, si lo han sobrepasado, o bien alimentadas primero y luego expulsadas, si están por debajo del mismo.

Se está preparando una próxima generación del sistema que proporcionará la capacidad adicional de suministrar el pienso con una variedad de especificaciones de nutrientes para adaptar la cantidad y la composición de la alimentación a las necesidades de cada ave. Así, en un futuro muy próximo, podremos ajustar la ingesta de nutrientes para que coincida con los requerimientos de las aves individuales en tiempo real, en función de sus necesidades específicas, según lo estimado a partir de los datos del sensor.

A medida que el coste de la tecnología baja, es concebible que los beneficios de la alimentación de precisión superen al mismo.

Principios de la agricultura de precisión

Los requerimientos de nutrientes se ven afectados por el genotipo y el medio ambiente. Conjuntamente, el potencial de crecimiento, la composición de los aumentos de peso, la composición de la canal, la temperatura ambiente, los niveles de producción de huevos y la composición del huevo, afectan a los costes de mantenimiento, los aumentos de peso y la producción de huevos. El reto inmediato es cuantificar la respuesta de las aves individuales a los niveles de ingesta de nutrientes. De importancia clave es la variación individual entre las aves, que luego debe relacionarse con caracteres identificables como el genotipo – la raza y el sexo -, la edad, el peso vivo, la, composición corporal, el ritmo de crecimiento, la ingesta de pienso, las condiciones ambientales – temperatura, humedad y calidad del aire -, y el estado de salud.

La alimentación de precisión tiene como objetivo ajustar el suministro de nutrientes a los requerimientos de los animales individuales, basados en la retroalimentación en tiempo real de los sensores. Las estrategias para este ajuste dependen de modelos animales de confianza. Actualmente, en avicultura, sabemos mucho acerca de las formas en que la manipulación de la dieta afecta al rendimiento y la excreción, pero la mayor parte de estos conocimientos y prácticamente toda la aplicación comercial de estos conceptos se limitan al nivel de la manada. Los modelos actualmente en uso se limitan a evaluar unas estrategias alternativas de manejo e implementación a nivel empresarial.

En el futuro, los modelos de simulación apuntalarán el control en tiempo real de los sistemas inteligentes, que optimizarán la productividad animal, la calidad de la canal, la salud y el bienestar, y la rentabilidad. Estos modelos animales se incorporarán a los sistemas de ganadería de precisión, operando en tiempo real para evaluar las necesidades de los animales individuales y controlar electrónicamente la alimentación para suministrar los nutrientes de acuerdo con los requerimientos.

Las tecnologías inteligentes existentes o nuevas utilizarán una variedad de sensores para identificar a los animales individuales, monitorear su peso y composición corporal y medir las variables ambientales importantes y el estado de salud individual o de la manada. Estos sistemas de alimentación controlarán la composición del pienso y la ingesta para satisfacer las necesidades de cada animal. Las tecnologías emergentes, como el aprendizaje automático y la inteligencia artificial, mejorarán y optimizarán continuamente el sistema en función del rendimiento de las aves, la información ambiental y económica, los objetivos de producción sostenibles y los datos de costes.

Conclusiones y aplicaciones

La alimentación de precisión del ganado tiene como objetivo ajustar el suministro de nutrientes a los animales individuales a sus requerimientos específicos, en tiempo real. Este enfoque tiene un objetivo significativo para reducir los costes y la excreción de nutrientes relacionada con la producción ganadera.
Los investigadores necesitan dejar de pensar en la manada para hacerlo en el animal individual, y posteriormente todo el sector avícola, antes de que se puedan realizar los beneficios de la alimentación de precisión.
Se necesitan unos objetivos sostenibles claramente definidos para lograr los mejores sistemas de producción avícola posibles.
Deben desarrollarse modelos de respuesta a los nutrientes para responder a los datos del sensor que proporcionen información en tiempo real sobre las condiciones del medio ambiente, el estado individual de las aves y la disponibilidad de nutrientes.
Se necesita la integración de modelos animales con tecnologías de sensores y máquinas asequibles para realizar dietas a medida individual.
La alimentación de precisión promete mayores rendimientos económicos, disminución de la excreción y mayor eficiencia de utilización de los recursos. Es una estrategia clave para la producción avícola de una forma socialmente responsable.

M.J. Zuidhof – J.Appl. Poult. Res. 29: 11-14. 2020